JP6247114B2

JP6247114B2 - 懸架装置

Info

Publication number: JP6247114B2
Application number: JP2014031228A
Authority: JP
Inventors: 俊彦坂脇; 秀昭小倉
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: JP2015155731A

Description

この発明は、懸架装置に関するものである。

一般的に、車両における車体と車輪との間には懸架装置が介装されており、当該懸架装置で路面凹凸による衝撃が車体に伝わることを抑制し、車両の乗り心地を良好にしている。

例えば、特許文献１の図９に開示の懸架装置は、自転車等の前輪を懸架するフロントフォークであり、前輪を両側から支える一対の緩衝器を備えている。これら緩衝器は、図５に示すように、筒状のアウターチューブ８０と筒状のインナーチューブ８１とからなるテレスコピック型のチューブ部材８と、このチューブ部材８内に設けられ減衰力を発生するダンパ９とを備えるとともに、チューブ部材８とダンパ９との間に気体を圧縮しながら封入してエアばねとして機能させている。

特開２００４−３４５３６６号公報

ここで、自転車に用いる一般的な手動の空気ポンプ（フートポンプ、以下、一般的な空気ポンプという）のホースは略１ｍと短い。このため、エアバルブがチューブ部材８の上部に設けられると、上記した一般的な空気ポンプのホースがエアバルブに届かず、ホースの長い専用の空気ポンプを利用する必要があるが、上記従来の懸架装置において、気体が封入される気室Ｇ４がチューブ部材８の下部に形成されており、チューブ部材８の下側部に設けたエアバルブＧＶから気室Ｇ４に気体を給排できるようになっている。したがって、一般的な空気ポンプのホースでもエアバルブＧＶに届くので、一般的な空気ポンプの利用が可能となり、利便性が向上する。

しかしながら、上記従来の懸架装置においては、チューブ部材８に潤滑油を貯留する都合上、この潤滑油の液面Ｌ０よりも下側にエアバルブＧＶを設けることができない。つまり、液面Ｌ０よりも下側に位置するチューブ部材８の下側開口を塞ぐ封止部材部分８２には、潤滑油が接していてエアバルブＧＶを設けることができず、エアバルブＧＶの位置を下げようとしても、筒状のアウターチューブ８０における潤滑油の液面Ｌ０よりもやや上側に径方向に沿う取付孔８ａを開穿し、当該取付孔８ａにエアバルブＧＶを取り付けることが限界である。

そして、上記したようにエアバルブＧＶを取り付ける場合、エアバルブＧＶがアウターチューブ８０の内側に突出すると、チューブ部材８内に収容される部品と干渉する虞があるため、エアバルブＧＶをアウターチューブ８０の外側に突出させざるを得ず、当該エアバルブＧＶが取り付けられた部分の緩衝器の外径が大きくなる。したがって、特に、懸架装置が自動二輪車等に利用される場合には、周辺部品との干渉が懸念される。なお、当該不具合は、懸架装置が自動二輪車に利用される場合に限られず、他の車両に利用される場合にも、フロントフォーク以外の懸架装置として利用される場合にも起こり得る。

そこで、本発明の目的は、懸架装置の下部からの気体の給排を可能にしたとしても、エアバルブの突出を抑制し、周辺部品との干渉を抑制することが可能な懸架装置を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、アウターチューブと上記アウターチューブに出入りするインナーチューブとからなるチューブ部材と、上記チューブ部材内に形成されて気体が封入される気室と、上記チューブ部材の下側開口を塞ぐ有底筒状の車輪側ブラケットと、上記気室に気体を給排するエアバルブと、上記チューブ部材内に収容されて、シリンダと、上記シリンダの軸方向の一方側端部に固定される環状のロッドガイドと、上記ロッドガイドに軸支されて上記シリンダに出入りするとともに上記シリンダから突出する突端部が上記車輪側ブラケットに連結されるロッドとを有するダンパと、最圧縮時に上記ロッドガイドに突き当たって弾性変形し上記最圧縮時の衝撃を緩和するクッションラバーとを備えており、上記気室は、上記車輪側ブラケットの底部に接しており、上記車輪側ブラケットは、上記車輪側ブラケットの底部に軸方向に沿って形成されて上記チューブ部材の下側開口と対向し上記気室に連なる縦穴と、上記車輪側ブラケットの外側と上記縦穴とを連通し上記エアバルブが取り付けられる取付孔とを備えており、上記クッションラバーは、上記ロッドの外周に設けられ、上記気室に気体を給排する際、上記気体が上記クッションラバーの外周及び内周にできる隙間を通過するように設定されることである。

本発明によれば、懸架装置の下部からの気体の給排を可能にしたとしても、エアバルブの突出を抑制し、周辺部品との干渉を抑制することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る懸架装置の主要部を部分的に切欠いて示した正面図である。図１の隔壁体の周辺部分を拡大して示した図である。図１のエアバルブの周辺部分を拡大して示した図である。本発明の一実施の形態に係る懸架装置の変形例を示しており、当該懸架装置におけるエアバルブの周辺部分を拡大して示した縦断面図である。従来の懸架装置の主要部を示した縦断面図である。

以下に本発明の一実施の形態に係る懸架装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示すように、本実施の形態に係る懸架装置Ｆは、アウターチューブ１０とこのアウターチューブ１０に出入りするインナーチューブ１１とからなるチューブ部材１と、このチューブ部材１内に形成されて気体が封入される気室Ｇ１と、上記チューブ部材１の下側開口を塞ぐ有底筒状の車輪側ブラケット２と、上記気室Ｇ１に気体を給排するエアバルブＧＶとを備えている。そして、上記気室Ｇ１は、上記車輪側ブラケット２の底部２ａに接しており、上記車輪側ブラケット２は、上記車輪側ブラケット２の底部２ａに軸方向に沿って形成されて上記チューブ部材１の下側開口と対向し上記気室Ｇ１に連なる縦穴２０と、上記車輪側ブラケット２の外側と上記縦穴２０とを連通し上記エアバルブＧＶが取り付けられる取付孔２１とを備えている。

以下、詳細に説明すると、上記懸架装置Ｆは、自動二輪車等の鞍乗型車両において前輪を懸架するフロントフォークである。当該フロントフォークの構成は周知であるので、詳細な図示を省略するが、前輪を両側から支える一対の緩衝器（一方の緩衝器Ａのみを図示し、他方の緩衝器を省略する）と、これら緩衝器Ａを連結するとともに車体の骨格となる車体フレームに連結される車体側ブラケット（図示せず）と、各緩衝器Ａを前輪の車軸に連結する車輪側ブラケット２とを備えている。

なお、本実施の形態において、対となる緩衝器Ａが共通の構成を備えており、各緩衝器Ａに本発明が具現化されているが、一方の緩衝器Ａにのみ本発明が具現化されるとしてもよく、一方の緩衝器Ａのみを備えてフロントフォークが構成されるとしてもよい。また、本発明に係る懸架装置Ｆがフロントフォーク以外の懸架装置であるとしてもよく、例えば、鞍乗型車両の後輪を懸架するリアクッションであるとしてもよい。

上記したように、対となる緩衝器Ａは共通の構成を備えているので、以下、一方の緩衝器Ａについてのみ詳細に説明する。緩衝器Ａは、当該緩衝器Ａの外殻となるテレスコピック型のチューブ部材１を備え、このチューブ部材１内にダンパ３を収容している。チューブ部材１は、図示しない車体側ブラケットに連結されるアウターチューブ１０と、車輪側ブラケット２に連結されてアウターチューブ１０に出入りするインナーチューブ１１とを備えてテレスコピック型となっており、路面凹凸による衝撃が車輪に入力されると、インナーチューブ１１がアウターチューブ１０に出入りして懸架装置Ｆが伸縮作動するようになっている。

チューブ部材１の上側開口は、封止部材であるキャップ部材４で塞がれており、チューブ部材１の下側開口は、同じく封止部材である車輪側ブラケット２で塞がれている。さらに、アウターチューブ１０とインナーチューブ１１の重複部の間に形成される筒状隙間Ｔ（図２）の下側開口は、アウターチューブ１０の下部内周に保持されてインナーチューブ１１の外周面に摺接する環状のダストシール１２及びオイルシール１３で塞がれている。このため、チューブ部材１内に収容される液体や気体がチューブ部材１外に漏れ出ないようになっている。

チューブ部材１に収容されるダンパ３は、シリンダ３０と、このシリンダ３０の軸方向の一方側端部に固定される環状のロッドガイド３１と、このロッドガイド３１に軸支されてシリンダ３０に出入りするロッド３２と、このロッド３２の先端部に固定されてシリンダ３０の内周面に摺接しシリンダ３０内を軸方向に移動可能なピストン３３と、シリンダ３０の反ロッド側の軸心部に起立するベースロッド３４と、このベースロッド３４のピストン３３側端部に固定されるベース部材３５と、ベースロッド３４の外周面とシリンダ３０の内周面に摺接しシリンダ３０内を軸方向に移動可能なフリーピストン３６と、このフリーピストン３６をベース部材３５側に附勢する附勢ばね３７とを備えている。

本実施の形態において、ダンパ３は倒立型に設定されており、シリンダ３０が車体側に配置され、筒状の保持部材４０を介してキャップ部材４に吊り下げられた状態に保持されるとともに、ロッド３２が車輪側に配置され、シリンダ３０から突出するロッド３２の突端部（下端部）が連結部材７を介して車輪側ブラケット２に連結されている。

シリンダ３０内には、ピストン３３で区画されて液体が充填される図１中下側の伸側室Ｌ１及び図１中上側の圧側室Ｌ２と、ベース部材３５で圧側室Ｌ２と区画され液体が充填される液溜室Ｌ３と、フリーピストン３６で液溜室Ｌ３と区画され気体が封入されるシリンダ内気室Ｇ３とが形成されている。

シリンダ３０を保持する保持部材４０の上側開口はキャップ部材４で塞がれ、シリンダ３０と保持部材４０との間は環状のＯリング４１で塞がれており、シリンダ内気室Ｇ３の気体がシリンダ３０の外周側に漏れないようになっている。フリーピストン３６の内周と外周には、環状のＯリング３６０，３６１が設けられており、シリンダ３０内の液体と気体が混じらないようになっている。ロッドガイド３１の内周には、ロッド３２の外周に摺接する上下一対の環状のＵパッキン３１０，３１１が背中合わせに設けられており、シリンダ３０内の液体の流出を防ぐとともに、後述する下側の気室Ｇ１の気体のシリンダ３０内への侵入を防いでいる。

本実施の形態において、シリンダ３０内の液体がフリーピストン３６を介して附勢ばね３７で加圧されているので、減衰力応答性を向上させることができるが、コイルばねからなる附勢ばね３７に替えて、シリンダ内気室Ｇ３に気体を圧縮しながら封入し、この圧縮された気体の反力でフリーピストン３６を附勢するようにしてもよい。このようにした場合、キャップ部材４にシリンダ内気室Ｇ３に気体を給排するためのエアバルブを設け、フリーピストン３６にかかる圧力を調節できるようにすることが好ましい。なお、本実施の形態のように、フリーピストン３６が附勢ばね３７で附勢され、シリンダ内気室Ｇ３を加圧する必要が無い場合、シリンダ内気室Ｇ３を後述する上側の気室Ｇ２と連通させてもよい。

ピストン３３には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する伸側ピストン通路３３ａと圧側ピストン通路３３ｂとが形成されている。ピストン３３の図１中上側には、伸側ピストン通路３３ａを開閉するリーフバルブＶ１が積層されており、このリーフバルブＶ１は、伸長作動時にのみ伸側ピストン通路３３ａを開く。また、ピストン３３の図１中下側には、圧側ピストン通路３３ｂを開閉するリーフバルブＶ２が積層されており、このリーフバルブＶ２は、圧縮作動時にのみ圧側ピストン通路３３ｂを開く。

ベース部材３５には、圧側室Ｌ２と液溜室Ｌ３とを連通する伸側ベース通路３５ａと圧側ベース通路３５ｂとが形成されている、ベース部材３５の図１中下側には、伸側ベース通路３５ａを開閉するリーフバルブＶ３が積層されており、このリーフバルブＶ３は、伸長作動時にのみ伸側ベース通路３５ａを開く。また、ベース部材３５の図１中上側には、圧側ベース通路３５ｂを開閉するリーフバルブＶ４が積層されており、このリーフバルブＶ４は、圧縮作動時にのみ圧側ベース通路３５ｂを開く。

上記構成によれば、インナーチューブ１１がアウターチューブ１０から退出し、ロッド３２がシリンダ３０から退出する懸架装置Ｆの伸長作動時において、縮小される伸側室Ｌ１の液体がピストン３３のリーフバルブＶ１を開き、伸側ピストン通路３３ａを通って拡大する圧側室Ｌ２に移動するとともに、シリンダ３０から退出したロッド体積分の液体がベース部材３５のリーフバルブＶ３を開き、伸側ベース通路３５ａを通って液溜室Ｌ３から圧側室Ｌ２に移動する。このため、緩衝器Ａは、液体が伸側ピストン通路３３ａ及び伸側ベース通路３５ａを移動する際の抵抗に起因する伸側減衰力を発揮する。また、液溜室Ｌ３から液体が流出すると、フリーピストン３６が下側に移動して液溜室Ｌ３を縮小させるとともに、シリンダ内気室Ｇ３の容積を拡大させてロッド退出体積分のシリンダ内容積変化を補償できる。

本実施の形態において、伸側ベース通路３５ａを開閉するリーフバルブＶ３の開弁圧が低く設定されて、当該リーフバルブＶ３が逆止弁として機能するようになっているので、上記伸側減衰力は、主に、伸側ピストン通路３３ａを開閉するリーフバルブＶ１の抵抗に起因するものである。このようにすることで、拡大する圧側室Ｌ２で液体が不足することを抑制できるが、各リーフバルブＶ１，Ｖ３による抵抗は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、伸側ピストン通路３３ａや伸側ベース通路３５ａを開閉したり、これらを通過する液体の流れに対向を与えたりするための構成として、リーフバルブＶ１，Ｖ３以外を採用するとしてもよく、例えば、ポペット弁やオリフィスを代用してもよい。

反対に、インナーチューブ１１がアウターチューブ１０に進入し、ロッド３２がシリンダ３０に進入する懸架装置Ｆの圧縮作動時において、縮小される圧側室Ｌ２の液体がピストン３３のリーフバルブＶ２を開き、圧側ピストン通路３３ｂを通って拡大する伸側室Ｌ１に移動するとともに、シリンダ３０に進入したロッド体積分の液体がベース部材３５のリーフバルブＶ４を開き、圧側ベース通路３５ｂを通って圧側室Ｌ２から液溜室Ｌ３に移動する。このため、緩衝器Ａは、上記液体が圧側ピストン通路３３ｂ及び圧側ベース通路３５ｂを移動する際の抵抗に起因する圧側減衰力を発揮する。また、液溜室Ｌ３に液体が流入すると、フリーピストン３６が上側に移動して液溜室Ｌ３を拡大するとともに、シリンダ内気室Ｇ３の容積を縮小させてロッド進入体積分のシリンダ内容積変化を補償できる。

本実施の形態において、圧側ピストン通路３３ｂを開閉するリーフバルブＶ２の開弁圧が低く設定されて、当該リーフバルブＶ２が逆止弁として機能するようになっているので、上記圧側減衰力は、主に、圧側ベース通路３５ｂを開閉するリーフバルブＶ４の抵抗に起因するものである。このようにすることで、拡大する伸側室Ｌ１で液体が不足することを抑制できるが、上記各リーフバルブＶ２，Ｖ４による抵抗は、所望の減衰力の特性に応じて適宜変更することが可能である。また、圧側ピストン通路３３ｂや圧側ベース通路３５ｂを開閉したり、これらを通過する液体の流れに抵抗を与えたりするための構成として、リーフバルブＶ２，Ｖ４以外を採用するとしてもよく、例えば、ポペット弁やオリフィスを代用してもよい。

上記した減衰力を発生するダンパ３の外側には、チューブ部材１との間に空間Ｒが形成されるとともに、チューブ部材１におけるアウターチューブ１０とインナーチューブ１１の重複部の間に筒状隙間Ｔ（図２）が形成されている。当該筒状隙間Ｔには、上下一対の軸受１４，１５が設けられており、インナーチューブ１１は、これら軸受１４，１５に軸支されてアウターチューブ１０に出入りする。他方、アウターチューブ１０及びインナーチューブ１１の内側に形成される上記空間Ｒは、インナーチューブ１１の上端部に保持されてシリンダ３０の外周面に摺接する隔壁体５で上下に区画されており、この隔壁体５の上側に液体が貯留され、この液体を筒状隙間Ｔに供給できるようになっている。上記液体の液面Ｌ０を介して上側と、隔壁体５の下側には、それぞれ、気体が封入されて気室Ｇ２，Ｇ１が形成されている。筒状隙間Ｔと隔壁体５の上側に貯留される液体は、軸受１４，１５、オイルシール１３及びダストシール１２の摺動部を潤滑するための潤滑油であり、ダンパ３に収容される液体と同じであってもよいが、異なるものであってもよい。

図２に示すように、隔壁体５は、インナーチューブ１１に固定される筒状の保持部材５０と、この保持部材５０の内周に保持されてシリンダ３０の外周面に摺接する環状の軸受５１及びＵパッキン５２とを備えており、軸受５１とＵパッキン５２が上下直列に配置されている。

なお、隔壁体５の構成は、上記の限りではなく、チューブ部材１とダンパ３との間に形成される空間Ｒを上下に区画できる限りにおいて、適宜変更することが可能である。例えば、隔壁体５がＵパッキン５２に替えてＯリング等の他のシールを備えるとしてもよい。また、本実施の形態のように、隔壁体５がシール（Ｕパッキン５２）と、このシールを保持する保持部材５０とを備えて構成されることで、シールの交換を容易にできるが、シール自体を隔壁体５として直接インナーチューブ１１に取り付けるとしてもよい。また、本実施の形態において、隔壁体５がインナーチューブ１１に保持されてシリンダ３０の外周面に摺接しているが、シリンダ３０に保持されてインナーチューブ１１の内周面に摺接するとしてもよい。

保持部材５０は、インナーチューブ１１の内側に挿入される環状の封止部５０ａと、この封止部５０ａの上側に連なりインナーチューブ１１の上端部内周に螺合される環状の螺子部５０ｂと、この螺子部５０ｂの上側に連なり内周に軸受５１とＵパッキン５２を保持する環状の保持部５０ｃと、この保持部５０ｃの外周から起立する筒状のオイルロックケース５０ｄとを備えている。そして、封止部５０ａとインナーチューブ１１との間が環状のＯリング５３で塞がれ、保持部５０ｃとシリンダ３０との間が環状の上記Ｕパッキン５２で塞がれている。保持部５０ｃの外径は、螺子部５０ｂの外径よりも大きく形成されて、これらの間に段差面５０ｅが形成されており、当該段差面５０ｅにインナーチューブ１１の上端を突き当てることで、インナーチューブ１１と隔壁体５が軸方向にずれることを防いでいる。

オイルロックケース５０ｄは、図１に示すように、シリンダ３０を保持する保持部材４０の外周に取り付けられる環状のオイルロックピース４２とともにオイルロック機構を構成している。そして、懸架装置Ｆの最圧縮時にオイルロックピース４２がオイルロックケース５０ｄに嵌入し、オイルロックケース５０ｄ内の液体をオイルロックして最圧縮時の底突きを防ぐ。また、オイルロックピース４２がオイルロックケース５０ｄに挿入されると、オイルロックピース４２がオイルロックケース５０ｄ内から流出する液体の抵抗となり、当該抵抗に起因する減衰力が付加されるので、圧縮作動を抑制し懸架装置Ｆの最圧縮時の衝撃を緩和できる。他方、懸架装置Ｆの最伸長時の衝撃は、ピストン３３とロッドガイド３１との間に設けられる伸切ばね３８で緩和できる。

本実施の形態において、隔壁体５がインナーチューブ１１に保持されているので、懸架装置Ｆが伸縮作動しても隔壁体５と車輪側ブラケット２との距離は一定であるが、懸架装置Ｆの伸縮作動に伴いインナーチューブ１１にシリンダ３０が出入りして隔壁体５と車輪側ブラケット２との間に形成される下側の気室Ｇ１が膨縮する。この下側の気室Ｇ１には、気体が圧縮されながら封入されており、この圧縮された気体は、メインのエアばねとして機能し、このエアばねは、ロッド３２をシリンダ３０から退出させる方向、即ち、懸架装置Ｆを伸長させる方向に附勢して、車体を弾性支持する懸架ばねとして機能する。

懸架装置Ｆの最伸長時においても、上記気室Ｇ１の圧縮された気体は、懸架装置Ｆを伸長方向に附勢する反力を発揮するように設定される。そこで、本実施の形態においては、ピストン３３とロッドガイド３１との間に懸架装置Ｆの最伸長時におけるメインのエアばねの反力を相殺する発揮するバランスばね３９を収容し、下側の気室Ｇ１の圧力を利用したメインのエアばねとバランスばね３９の合成の特性をコイルばねからなる懸架ばねの特性に近づけている。

隔壁体５の上側に形成される上側の気室Ｇ２の圧力は、下側の気室Ｇ１とは異なり、懸架装置Ｆの最伸長時において大気圧とされており、積極的にエアばねとして機能させる目的で上側の気室Ｇ２に気体を封入しているわけではないが、懸架装置Ｆが圧縮されると上側の気室Ｇ２も縮小されるので、結果として当該気室Ｇ２に封入される気体が圧縮されて反力を発揮し、エアばねとして機能する。しかし、上側の気室Ｇ２の圧力は、下側の気室Ｇ１の圧力と比較して低く、最圧縮時近傍においては上側の気室Ｇ２が昇圧されて、懸架装置Ｆ全体としての反力に影響を及ぼすが、懸架装置Ｆの反力は、主に、下側の気室Ｇ１に封入される気体の反力に起因する。このため、懸架装置Ｆのばね特性が所望の特性となるように、隔壁体５の上下位置を調整して下側の気室Ｇ１の圧縮比を設定すればよく、当該圧縮比調整のための液体を隔壁体５の下側に貯留する必要がない。

また、上記したように、上側の気室Ｇ２に収容される気体は、積極的にエアばねとして機能させるものではないので、上側の気室Ｇ２の圧縮比を設定するために液面Ｌ０の調節をする必要がない。したがって、隔壁体５の上側には、筒状隙間Ｔの容積が最大となる懸架装置Ｆの最圧縮時においても、筒状隙間Ｔで液体が不足することがなく、かつ、オイルロックケース５０ｄに液体が貯留され、オイルロック効果を発揮できる分の液体が貯留されていればよい。このため、チューブ部材１に収容される液体の量を減らし、懸架装置Ｆを軽量化することが可能となる。

なお、オイルロックケース５０ｄとオイルロックピース４２からなるオイルロック機構を廃する場合には、筒状隙間Ｔで液体が不足しない程度に隔壁体５の上側に液体が貯留されていればよい。

また、上記したように、隔壁体５よりも下側に液体を貯留しない場合、ばね下重量を軽くすることができるので、懸架装置Ｆの路面追従性を向上させることができるとともに、隔壁体５の下側にクッションラバー６を設けたとしても、当該クッションラバー６に液体がかかって劣化させる心配がない。さらに、隔壁体５を設けることで、高圧となる下側の気室Ｇ１の圧力が筒状隙間Ｔに作用せず、低圧な上側の気室Ｇ２の圧力のみが筒状隙間Ｔに作用するので、筒状隙間Ｔの下側開口を塞ぐオイルシール１３に負荷がかからず、オイルシール１３の劣化を抑制できる。

また、このオイルシール１３が摺接するインナーチューブ１１の外周面は、アウターチューブ１０から突出して外気に曝されるので、路面からの飛石等で疵付き、当該疵によりオイルシール１３を疵付けオイルシール１３のシール性を低下させる虞がある。しかし、懸架装置Ｆにおけるメインのエアばねとして機能する下側の気室Ｇ１の気体の漏れを防ぐＵパッキン５２は、常にチューブ部材１の内側に配置されるシリンダ３０の外周面に摺接しており、摺動部がチューブ部材１外の環境要因で疵付けられる心配がない。したがって、下側の気室Ｇ１に封入された圧縮気体のエアばねとしての機能を損なうことを抑制する効果が高く、オイルシール１３のシール性低下に起因する懸架装置Ｆのばね特性の著しい変化を防ぐことができる。

ところで、下側の気室Ｇ１に封入される気体の反力は、チューブ部材１の下側開口を塞ぐ車輪側ブラケット２に取り付けられるエアバルブＧＶで調節できる。

車輪側ブラケット２は、有底筒状に形成されており、上記下側の気室Ｇ１に接する環状の底部２ａと、この底部２ａから上側に起立する筒状の筒部２ｂと、底部２ａ及び筒部２ｂの外側に固定され前輪の車軸に連結される取付部２ｃとを備えている。

図３に示すように、底部２ａには、当該底部２ａの中心部を軸方向に貫通する中心孔２２と、この中心孔２２よりも外周側に軸方向に沿って設けられる縦穴２０と、径方向に沿って設けられ縦穴２０に連なる取付孔２１とが形成されている。中心孔２２には、ロッド３２を車輪側ブラケット２に連結する連結部材７が螺合されており、連結部材７と車輪側ブラケット２との間は、環状のＯリング７０で塞がれている。また、ロッド３２の外周に連結部材７とロックナット７１が螺合されており、ロッド３２の緩み止めをしている。

縦穴２０は、上側に開口を有するが、底部２ａを貫通せずに下側に開口しない形状とされており、チューブ部材１の下側開口に対向して下側の気室Ｇ１と連通する。この縦穴２０に連なる取付孔２１は、エアバルブＧＶが螺合する螺子孔２１ａと、この螺子孔２１ａの外側に連なり車輪側ブラケット２の外側に開口する収容孔２１ｂとを備えて構成されている。そして、当該取付孔２１に取り付けられるエアバルブＧＶに空気ポンプのホースを接続し、エアバルブＧＶを介して下側の気室Ｇ１に気体を給排することができ、これにより、下側の気室Ｇ１に封入された気体の反力を調節し、ひいては、懸架装置Ｆの反力を調節できる。

また、上記構成によれば、チューブ部材１よりも下側にエアバルブＧＶを設け、チューブ部材１の下側開口から下側の気室Ｇ１に気体を給排できるので、エアバルブＧＶをチューブ部材１の中心に寄せて配置することができる。したがって、エアバルブＧＶがチューブ部材１から径方向に突出する量を抑制し、周辺部品との干渉を抑制することが可能となる。さらに、上記したように、チューブ部材１よりも下側にエアバルブＧＶを設けることで、エアバルブＧＶを懸架装置Ｆの下部に配置できるので、自転車に用いる一般的な手動の空気ポンプ（フートポンプ）を利用することができ、利便性が高い。

本実施の形態において、収容孔２１ｂの深さは、エアバルブＧＶを螺子孔２１ａに螺合したとき、エアバルブＧＶが収容孔２１ｂから突出しない長さに設定されている。このようにすることで、エアバルブＧＶの外周に壁を形成し、エアバルブＧＶを飛石等から保護できるようになっている。また、本実施の形態において、底部２ａにおける収容孔２１ｂが形成される部分２ｄは、筒状に形成されて径方向に突出している。そこで、この突出した部分２ｄにキャップを設け、取付孔２１の外気側開口を塞ぐようにしてもよい。このようにすることで、エアバルブＧＶの保護効果を一層高めることができる。

なお、本実施の形態において、取付孔２１は、車輪側ブラケット２の底部２ａに径方向に沿って形成されており、チューブ部材１の軸に対して略垂直となっているが、取付孔２１の角度は、チューブ部材１の軸に対して、０〜１８０度の範囲で適宜変更することが可能である。

底部２ａに起立する筒部２ｂの内周には、段差面２ｅが形成されており、筒部２ｂにおける段差面２ｅよりも上側の内径が下側の内径よりも大きく設定されている。そして、筒部２ｂにおける段差面２ｅよりも上側内周にインナーチューブ１１が螺合しており、このインナーチューブ１１の下端と段差面２ｅとの間に、クッションラバー６を支える環状のホルダ６０が挟まれて固定されている。

ホルダ６０は、外周にＯリング６１，６２が取り付けられる上下一対の環状の封止部６０ａ，６０ｂと、これら封止部６０ａ，６０ｂの境界部分から外側に張り出す環状の鍔部６０ｃとを備えている。上側の封止部６０ａは、インナーチューブ１１に挿入されており、当該封止部６０ａとインナーチューブ１１との間がＯリング６１で塞がれる。他方、鍔部６０ｃ及び下側の封止部６０ｂは、インナーチューブ１１から突出し、鍔部６０ｃがインナーチューブ１１と車輪側ブラケット２の段差面２ｅとの間に挟持されるとともに、下側の封止部６０ｂと車輪側ブラケット２との間がＯリング６２で塞がれる。また、ホルダ６０の内周にも、段差面６０ｄが形成されており、当該段差面６０ｄよりも上側の内径が下側の内径よりも大きく形成されている。

ホルダ６０における段差面６０ｄの上側にクッションラバー６が挿入されており、上記段差面６０ｄでクッションラバー６を下支えし、段差面６０ｄよりも上側でクッションラバー６の下部外周を支えるようになっている。クッションラバー６は、発泡ウレタン等の弾性変形可能な合成樹脂からなり、懸架装置Ｆの最圧縮時にロッドガイド３１に突き当たって弾性変形し、最圧縮時の衝撃を緩和できる。つまり、本実施の形態において、懸架装置Ｆの最圧縮時の衝撃を、クッションラバー６とオイルロック機構の両方で緩和できるが、何れか一方を廃するとしてもよい。また、クッションラバー６の材料は、クッションラバー６が懸架装置Ｆの最圧縮時の衝撃を緩和できる限りにおいて、適宜変更することが可能である。

クッションラバー６には、ロッド３２とロックナット７１の挿通を許容する中心孔６ａが形成されている。また、クッションラバー６は、ホルダ６０で底上げされて、車輪側ブラケット２の底部２ａとの間に隙間ｇ１０を有し、縦穴２０の上側開口を塞がないように配慮されている。

以下、本実施の形態に係る懸架装置Ｆにおける気体給排時の気体の流れについて説明する。

下側の気室Ｇ１に気体を供給する場合、エアバルブＧＶを介して縦穴２０に送り出された気体は、まず、下側の気室Ｇ１における車輪側ブラケット２とクッションラバー６との間に形成される隙間ｇ１０に流入し、クッションラバー６とロッド３２及びロックナット７１との間と、クッションラバー６とホルダ６０との間を通って下側の気室Ｇ１におけるクッションラバー６の上側ｇ１１に移動する。反対に、下側の気室Ｇ１から気体を排出させる場合には、この反対の経路を通って気体が排出される。

本実施の形態において、下側の気室Ｇ１に気体を給排する際に、当該気室Ｇ１内で気体がクッションラバー６の内周と外周にできる微小の隙間を通って移動するので、下側の気室Ｇ１への気体の給排速度を低くすることが可能となり、下側の気室Ｇ１圧力の微調整をすることが容易に可能となる。本実施の形態のように、圧力が高く設定された気室Ｇ１に気体を給排する場合には、特に、気体の排出時において排出量が大きくなり易い。そこで、上記した経路で気体を排出することで、気体の排出量を抑えることができるので、特に、気室Ｇ１圧力を低下させる方向に微調整をする際に有効である。

以下、本実施の形態に係る懸架装置Ｆの作用効果について説明する。

本実施の形態において、隔壁体５の上側に液体が貯留されており、当該液体をアウターチューブ１０とインナーチューブ１１の重複部の間に形成される筒状隙間Ｔに供給可能とされている。

上記構成によれば、インナーチューブ１１を軸支する軸受１４，１５の摺動部やオイルシール１３やダストシール１２の摺動部を液体で潤滑することができ、これらの摺動部が潤滑不足となることを防ぐことができるので、アウターチューブ１０内でのインナーチューブ１１の摺動を円滑に維持することが容易に可能となる。さらに、隔壁体５の上側に貯留される液体は、気室Ｇ１，Ｇ２の容積を調整するために利用されるものではないことから、貯留される量が少なくてよく、懸架装置Ｆの重量が増すことを抑制できる。なお、軸受１４，１５、オイルシール１３及びダストシール１２の摺動部を潤滑できれば、隔壁体５の上側に液体が貯留されていなくてもよい。

また、本実施の形態において、アウターチューブ１０が車体側に配置されるとともに、インナーチューブ１１が車輪側に配置されており、インナーチューブ１１とシリンダ３０との間が、隔壁体５で塞がれている。

上記構成によれば、メインのエアばねとして機能する気室Ｇ１の圧縮比を隔壁体５の上下で調節することができ、当該気室Ｇ１の圧縮比を調整するための液体を廃することができる。したがって、第一に、懸架装置Ｆを軽量化することが可能となり、第二に、懸架装置Ｆのばね下重量を軽減して路面追従性を向上させることが可能となり、第三に、下側の気室Ｇ１にクッションラバー６を設けることが可能となり、第四に、下側の気室Ｇ１の圧縮比を調節しながら当該気室Ｇ１を車輪側ブラケット２に接触させることが可能となる。なお、インナーチューブ１１が車体側に配置されるとともにアウターチューブ１０が車輪側に配置され、インナーチューブ１１とシリンダ３０との間を隔壁体５で塞ぐようにしてもよく、隔壁体５を廃するとしてもよい。

また、本実施の形態において、取付孔２１は、エアバルブＧＶが螺合する螺子孔２１ａと、この螺子孔２１ａに連なり車輪側ブラケット２の外側に開口する収容孔２１ｂとを備えて構成されており、収容孔２１ｂは、エアバルブＧＶを螺子孔２１ａに螺合したとき、エアバルブＧＶが収容孔２１ｂから突出しない長さに設定されている。

上記構成によれば、エアバルブＧＶの外周に壁を作ってエアバルブＧＶを保護できるので、飛石等によりエアバルブＧＶが破損することを抑制することができる。なお、エアバルブＧＶを取り付けるための取付孔２１の構成は上記の限りではなく、適宜変更することが可能である。本実施の形態において、取付孔２１は、チューブ部材１の軸に対して略垂直に形成されているが、上記軸に対して傾斜していてもよい。

さらに、本実施の形態において、縦穴２０は、車輪側ブラケット２の底部２ａにおける中心孔２２とは別に設けられているが、当該中心孔２２を本発明の縦穴として利用するとしてもよい。この場合、例えば、図４に示すように、中心孔を兼ねる縦穴２３は、車輪側ブラケット２の底部２ａの中心部を軸方向に貫通している。縦穴２３には、ロッド３２を車輪側ブラケット２に連結するための連結部材７が螺合されており、連結部材７と車輪側ブラケット２の間を塞ぐ環状のＯリング７０で縦穴２３の下側開口が塞がれる。そして、縦穴２３におけるＯリング７０よりも上側に、エアバルブＧＶを取り付けるための取付孔２１が連なっている。このため、この場合において、気体は、車輪側ブラケット２と縦穴２３の螺合隙間を通して下側の気室Ｇ１に給排される。

また、本実施の形態において、懸架装置Ｆは、シリンダ３０と、このシリンダ３０の軸方向の一方側端部に固定される環状のロッドガイド３１と、このロッドガイド３１に軸支されて上記シリンダ３０に出入りするとともに上記シリンダ３０から突出する突端部が上記車輪側ブラケット２に連結されるロッド３２とを備えるダンパ３と、最圧縮時に上記ロッドガイド３１に突き当たって弾性変形し上記最圧縮時の衝撃を緩和するクッションラバー６とを備えている。そして、上記クッションラバー６は、上記ロッド３２の外周に設けられ、下側の気室Ｇ１に気体を給排する際、上記気体がクッションラバー６の外周及び内周にできる隙間を通過するように設定されている。

上記構成によれば、気体の給排速度を低くすることができるので、下側の気室Ｇ１の圧力の微調整が容易に可能となる。なお、本発明に係る懸架装置Ｆは、必ずしもダンパ３やクッションラバー６を備える必要はなく、これらを廃することも可能である。

また、本実施の形態において、懸架装置Ｆは、アウターチューブ１０とこのアウターチューブ１０に出入りするインナーチューブ１１とからなるチューブ部材１と、このチューブ部材１内に形成されて気体が封入される下側の気室Ｇ１と、上記チューブ部材１の下側開口を塞ぐ有底筒状の車輪側ブラケット２と、上記下側の気室Ｇ１に気体を給排するエアバルブＧＶとを備えている。そして、上記下側の気室Ｇ１は、上記車輪側ブラケット２の底部２ａに接しており、上記車輪側ブラケット２は、上記車輪側ブラケット２の底部２ａに軸方向に沿って形成されて上記チューブ部材１の下側開口と対向し上記下側の気室Ｇ１に連なる縦穴２０と、上記車輪側ブラケット２の外側と上記縦穴２０とを連通し上記エアバルブＧＶが取り付けられる取付孔２１とを備えている。

上記構成によれば、チューブ部材１の下側開口を塞ぐ封止部材である車輪側ブラケット２にエアバルブＧＶを設け、チューブ部材１の下側開口から下側の気室Ｇ１に気体を給排できるので、エアバルブＧＶをチューブ部材１の中心に寄せて配置することが可能となる。したがって、懸架装置Ｆの下部からの気体の給排を可能にしたとしても、エアバルブＧＶの突出を抑制し、周辺部品との干渉を抑制することが可能となる。

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することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

Ｇ１気室
ＧＶエアバルブ
Ｔ筒状隙間
１チューブ部材
２車輪側ブラケット
２ａ底部
３ダンパ
５隔壁体
６クッションラバー
１０アウターチューブ
１１インナーチューブ
２０，２３縦穴
２１取付孔
２１ａ螺子孔
２１ｂ収容孔
３０シリンダ
３１ロッドガイド
３２ロッド

Claims

アウターチューブと上記アウターチューブに出入りするインナーチューブとからなるチューブ部材と、
上記チューブ部材内に形成されて気体が封入される気室と、
上記チューブ部材の下側開口を塞ぐ有底筒状の車輪側ブラケットと、
上記気室に気体を給排するエアバルブと、
上記チューブ部材内に収容されて、シリンダと、上記シリンダの軸方向の一方側端部に固定される環状のロッドガイドと、上記ロッドガイドに軸支されて上記シリンダに出入りするとともに上記シリンダから突出する突端部が上記車輪側ブラケットに連結されるロッドとを有するダンパと、
最圧縮時に上記ロッドガイドに突き当たって弾性変形し上記最圧縮時の衝撃を緩和するクッションラバーとを備えており、
上記気室は、上記車輪側ブラケットの底部に接しており、
上記車輪側ブラケットは、上記車輪側ブラケットの底部に軸方向に沿って形成されて上記チューブ部材の下側開口と対向し上記気室に連なる縦穴と、上記車輪側ブラケットの外側と上記縦穴とを連通し上記エアバルブが取り付けられる取付孔とを備えており、
上記クッションラバーは、上記ロッドの外周に設けられ、上記気室に気体を給排する際、上記気体が上記クッションラバーの外周及び内周にできる隙間を通過するように設定されることを特徴とする懸架装置。
上記取付孔は、上記エアバルブが螺合する螺子孔と、上記螺子孔に連なり上記車輪側ブラケットの外側に開口する収容孔とを備えて構成されており、
上記収容孔は、上記エアバルブを上記螺子孔に螺合したとき、上記エアバルブが上記収容孔から突出しない長さに設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記アウターチューブが車体側に配置されるとともに、上記インナーチューブが車輪側に配置されており、上記インナーチューブと上記シリンダとの間が、隔壁体で塞がれている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の懸架装置。
上記隔壁体の上側に液体が貯留されており、当該液体を上記アウターチューブと上記インナーチューブの重複部の間に形成される筒状隙間に供給可能とされている
ことを特徴とする請求項３に記載の懸架装置。