JP6352665B2 - 懸架装置 - Google Patents

Description

本発明は、懸架装置に関する。

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を有するフロントフォークが開示されている。
さらに、特許文献１には、ガイドシリンダの内部に、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リバウンド空気ばね室が形成されることが記載されている。

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（懸架装置）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。これを解決するため、フロントフォークにサブタンク部を設け、サブタンク部内部のサブタンク室をリバウンド空気ばね室に接続することでリバウンド空気ばね室の容量をより広く確保することが考えられる。ただしサブタンク部が、飛び石等により破損しやすいという問題があった。
そこで本発明は、サブタンク部の破損がより生じ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、本発明の懸架装置は、車両のハンドルと前輪との間を接続する懸架装置であって、管状に形成され車体側に位置する車体側部材と、管状に形成されて前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半径方向内側に設けられる筒状のシリンダと、内部に軸方向に形成された第１の空間部を有し、車体側部材及び車輪側部材の半径方向内側に設けられ、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、シリンダの前輪側の端部に固定され、シリンダ内の空間とシリンダ外の空間とを区画する第１の区画部材と、ロッド部材の車両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、且つ、シリンダ内の空間を区画し、ロッド部材内部の第１の空間部と、第１の区画部材の間の第２の空間部とを連通させる第２の区画部材と、第１の空間部と連通する第３の空間部を有するとともに、車輪側部材よりも前輪側に配置され、且つ、車輪側部材に対し車両の後側になる位置に配されるサブタンク部と、ロッド部材の前輪側の開口部が挿入されるとともに、サブタンク部を装着する接続部材と、を備え、接続部材は、サブタンク部内部の第３の空間部とロッド部材内部の第１の空間部とを接続する第４の空間部を備える接続部を有し、接続部の外面と、軸方向を法線方向とする平面と、の間の角度は、軸方向と、車両が配置される地面に対する垂直方向と、の間の角度と同じであり、地面に対向する接続部の外面が、軸方向の断面視で平面である。

サブタンク部の破損がより生じにくい懸架装置等を提供することができる。

（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。 図２に示す第１フロントフォークを矢印Ｖから見た図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１フロントフォークの圧行程および伸行程における動作を説明するための図である。 （ａ）〜（ｂ）は、従来のサブタンク部の配置を示した図である。 キャスター角を、軸方向と直交する方向と面がなす角度と同じとした場合について説明した図である。

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、車両の一例であり、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、懸架装置の一例である第１フロントフォーク１１Ａと、第２フロントフォーク１１Ｂと、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は、図２に示す第１フロントフォーク１１Ａを矢印Ｖから見た図である。

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、サブタンク部５０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、アウターチューブ２１１と、ブッシュ２１２と、シール部材２１３とを有する。

アウターチューブ２１１は、管状の部材であって、本実施形態では車体側（車両側、他端側）に位置する。アウターチューブ２１１は、一端側にブッシュ２１２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。また、アウターチューブ２１１は、他端側にシリンダ３１１との接続箇所である接続部２１１Ｊが設けられる。

ブッシュ２１２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。ブッシュ２１２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２１２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室Ｒ３を気密する。

（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、インナーチューブ２２１と、ブッシュ２２２と、ボトムピース２２３とを有する。

インナーチューブ２２１は、管状の部材であって、本実施形態では車輪側（前輪１４Ａ側、一端側）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の内側に挿入されてアウターチューブ２１１と接続する。そして、インナーチューブ２２１は、アウターチューブ２１１に対して軸方向に相対的に移動する。アウターチューブ部２１０及びインナーチューブ部２２０は、互いに同軸的に配置されて軸方向に相対的に移動する２つのチューブとして機能する。

インナーチューブ２２１は、一端側に車軸ブラケット部４０との接続部位を形成する雄ネジ部２２１Ｊが形成される。また、インナーチューブ２２１は、他端側が開口している。さらに、インナーチューブ２２１は、他端側において、ブッシュ２２２を保持するブッシュ保持部２２１Ｈが外周に形成される。

ブッシュ２２２は、インナーチューブ２２１のブッシュ保持部２２１Ｈに取り付けられる。ブッシュ２２２は、アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１との間の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２２２を介して、軸方向にスライド可能に接続する。なお、本実施形態では、インナーチューブ２２１とアウターチューブ２１１とは、軸方向において一定の距離だけ離れて配置される上述のブッシュ２１２およびブッシュ２２２によって支持されることで軸方向に安定して移動できるように構成されている。

ボトムピース２２３は、図４に示すように、インナーチューブ２２１の一端側に配置される。ボトムピース２２３は、内側にロッド部材３２１（後述）が貫通する開口を有する環形状をしている。そして、ボトムピース２２３は、インナーチューブ２２１の一端側の端部と車軸ブラケット部４０との間に配置される。

また、ボトムピース２２３は、外周部に第１シール部材２２３Ｓを有し、軸方向の一端側の端面に第２シール部材２２３Ｇを有する。そして、ボトムピース２２３は、第１シール部材２２３Ｓおよび第２シール部材２２３Ｇを介して、インナーチューブ２２１と車軸ブラケット部４０との間の隙間を封止する。

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、シリンダ３１１、ロッドガイド３１２、ブッシュ３１３、ストッパ３１４、フォークボルト部３１５、およびバンプラバー３１６を有する。そして、シリンダ部３１０は、アウターチューブ２１１およびインナーチューブ２２１の間にガスを収容する外側室Ｒ３（第３室）を形成する。

シリンダ３１１は、アウターチューブ２１１及びインナーチューブ２２１の半径方向内側に設けられ、筒状の形状をとる。本実施形態では、シリンダ３１１は、アウターチューブ２１１側に固定される。シリンダ３１１は、上シリンダ３１１Ｕと下シリンダ３１１Ｌとによって構成されている。上シリンダ３１１Ｕの内径は、下シリンダ３１１Ｌの外径とほぼ同じに設定される。そして、上シリンダ３１１Ｕの内側に下シリンダ３１１Ｌが嵌め込まれて一体的に構成される。上シリンダ３１１Ｕに内周と下シリンダ３１１Ｌの外周との間には、シール部材３１１Ｓが介在する。

ロッドガイド３１２は、図３に示すように、シリンダ３１１（下シリンダ３１１Ｌ）の一端側の端部に位置する。ロッドガイド３１２は、下シリンダ３１１Ｌ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、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。内側シール部材３１２Ｇは、本実施形態では合計３つ設けている。そして、ロッドガイド３１２と下シリンダ３１１Ｌとの間の隙間は、外側シール部材３１２Ｓによって封止される。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。
よってロッドガイド３１２、内側シール部材３１２Ｇは、シリンダ３１１の車輪側（前輪１４Ａ側、一端側）の端部に固定され、シリンダ３１１内の空間とシリンダ３１１外の空間とを区画する第１の区画部材として機能する。

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。

ストッパ３１４は、ロッドガイド３１２の他端側の端部に設けられる。ストッパ３１４は、ゴムなどの弾性部材によって構成することができる。そして、ストッパ３１４は、後述するようにシリンダ３１１に対してロッド部材３２１およびピストン３２２が軸方向に相対的に移動し伸張ストロークした際に、ピストン３２２に接触して伸び切りストローク端を規制する。

フォークボルト部３１５は、図２に示すように、ボルト３１５Ｂと、第１シール部材３１５Ｓと、第２シール部材３１５Ｇとを有する。また、図５に示すように、フォークボルト部３１５は、内側ガス圧調整部３１５Ａ１と外側ガス圧調整部３１５Ａ２とを有する。

ボルト３１５Ｂは、シリンダ３１１（上シリンダ３１１Ｕ）の他端側の端部において、上シリンダ３１１Ｕの内側に嵌め込まれるようにして固定される。そして、ボルト３１５Ｂは、シリンダ３１１の他端側の開口を塞ぐ。

第１シール部材３１５Ｓおよび第２シール部材３１５Ｇは、上シリンダ３１１Ｕとボルト３１５Ｂとの間に位置し、ボルト３１５Ｂと上シリンダ３１１Ｕとの隙間を封止する。そして、第１シール部材３１５Ｓおよび第２シール部材３１５Ｇは、後述の内側第２室Ｒ２を密封する。

内側ガス圧調整部３１５Ａ１は、図５に示すように、ボルト３１５Ｂの外部に臨む位置に設けられる。そして、内側ガス圧調整部３１５Ａ１は、内側第２室Ｒ２（後述）に連通する。内側ガス圧調整部３１５Ａ１は、基本的には内側から第１フロントフォーク１１Ａの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第２室Ｒ２（後述）の封入ガス圧を調整可能にする。なお、内側ガス圧調整部３１５Ａ１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。

外側ガス圧調整部３１５Ａ２は、図５に示すように内側ガス圧調整部３１５Ａ１に並列配置されるとともに、ボルト３１５Ｂの外部に臨む位置に設けられる。そして、外側ガス圧調整部３１５Ａ２は、外側室Ｒ３に連通する。外側ガス圧調整部３１５Ａ２は、基本的には内側から第１フロントフォーク１１Ａの外側へのガスの流出を阻止するとともに、調整時においては外側室Ｒ３の封入ガス圧を調整可能にする。なお、外側ガス圧調整部３１５Ａ２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。

バンプラバー３１６は、例えば高硬度の樹脂材料によって構成され、略環状に形成された部材である。バンプラバー３１６は、図２に示すように、上シリンダ３１１Ｕおよびアウターチューブ２１１の他端側の端部にて、上シリンダ３１１Ｕとアウターチューブ２１１との間に設けられる。そして、バンプラバー３１６は、後述する圧側行程において第１フロントフォーク１１Ａが最も圧縮した際に、インナーチューブ２２１の他端側の端部が接触した際の衝撃を吸収し、インナーチューブ２２１等の損傷を防止する。

（ロッド部３２０）
ロッド部３２０は、図３に示すように、ロッド部材３２１と、ピストン３２２と、ピストンリング３２３と、シール部材３２４とを備える。

ロッド部材３２１は、軸方向に沿って延びる棒状の部材である。本実施形態では、ロッド部材３２１は、インナーチューブ２２１側に固定される。また、ロッド部材３２１は、内側に、軸方向の一端から他端まで延びた貫通孔であるロッド内室３２１Ｒ（第１の空間部）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４に示すように、一端側にロッド保持部４３のボトムボルト４３１（後述）と接続する一端側雄ネジ部３２１Ｐが形成されている。そして、ロッド部材３２１は、一端側雄ネジ部３２１Ｐにボトムボルト４３１が接続され、ボトムボルト４３１を介して車軸ブラケット部４０に固定される。つまりロッド部材３２１の車輪側（前輪１４Ａ側、一端側）の開口部が挿入され固定される。

ロッド部材３２１は、図３に示すように、他端側にピストン３２２と接続するための他端側雄ネジ部３２１Ｊが形成されている。そして、ロッド部材３２１は、他端側雄ネジ部３２１Ｊにてピストン３２２を保持する。さらに、ロッド部材３２１は、内側にてロッド内室３２１Ｒの他端側においてピストン３２２の孔部３２２Ｈ（後述）に接続する。また、ロッド部材３２１のロッド内室３２１Ｒは、後述するように、孔部３２２Ｈおよび連絡孔３２２Ｒを介して内側第１室Ｒ１に連通する。この内側第１室Ｒ１は、シリンダ３１１、ロッド部材３２１、ピストン３２２およびロッドガイド３１２の間の空間であり、第２の空間部として機能する。

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の半径方向内側に位置し、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。

ピストン３２２は、図３に示すように、ロッド部材３２１の他端側雄ネジ部３２１Ｊによって保持される。そして、ピストン３２２は、内側に孔部３２２Ｈおよび連絡孔３２２Ｒを有している。

連絡孔３２２Ｒは、一方の開口がロッド内室３２１Ｒに接続し、他方の開口がピストン３２２の他端側にてピストン３２２の外周部まで延びて形成される。そして、連絡孔３２２Ｒは、ロッド内室３２１Ｒと後述の内側第１室Ｒ１とを連通する。

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、下シリンダ３１１Ｌ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。また、シール部材３２４は、ピストンリング３２３に対して他端側に位置する。そして、シール部材３２４は、本実施形態では合計２つ設けている。

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内の気室を区画する。具体的には、ピストン３２２の一端側であるロッド部材３２１側に内側第１室Ｒ１（第１室）を形成し、ピストン３２２の他端側に内側第２室Ｒ２（第２室）を形成する。

ピストン３２２、ピストンリング３２３およびシール部材３２４は、ロッド部材３２１の車両側（他端側、車体側）の端部に固定されると共にシリンダ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、シリンダ３１１内の空間を区画する第２の区画部材として機能する。

車軸ブラケット部４０（接続部材）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、ロッド保持部４３と、サブタンク装着部４４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、車軸連結部４２、ロッド保持部４３およびサブタンク装着部４４は一体的に形成される。

チューブ保持部４１は、略円筒形状に形成された部分であって、インナーチューブ２２１の外径と略同じ内径を有している。そして、チューブ保持部４１には、インナーチューブ２２１の一端側の端部が挿入される。そしてチューブ保持部４１は、インナーチューブ２２１の車輪側（前輪１４Ａ側、一端側）の開口部を覆う。

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、車軸連結部４２は、車軸ボルト４２Ｂによって車軸孔４２Ｈの内径が変更可能であって、前輪１４Ａの車軸１４Ｓを締め付け可能に構成される。

ロッド保持部４３は、ボトムボルト４３１、ボトムボルト孔４３２およびカバー４３３を有する。
ボトムボルト４３１は、肉厚の円筒形状を有している。そして、内周部にロッド部材３２１との接続部位を形成する雌ネジ４３１Ｎと、外周部にボトムボルト孔４３２との接続部位を形成する雄ネジ４３１Ｐとを有する。

ボトムボルト孔４３２は、円筒状の部分であって、内周部にボトムボルト４３１の雄ネジ４３１Ｐと接続する雌ネジ４３２Ｎを有する。

カバー４３３は、ロッド保持部４３の一端側の端部に位置して、ボトムボルト４３１を覆う。カバー４３３は、ボトムボルト孔４３２の内側に嵌め込まれるようにして固定される。またカバー４３３には、連絡孔４３３Ｈが形成されており、この連絡孔４３３Ｈによりロッド部材３２１の一端側と後述する下部タンク室ＳＬとが接続される。即ち、連絡孔４３３Ｈによりロッド内室３２１Ｒと下部タンク室ＳＬとが連通する。

サブタンク装着部４４は、円筒状部４４１と、接続部４４２とを有する。
円筒状部４４１は、略円筒形状に形成されており、チューブ保持部４１の外周よりも外側に設けられる。また円筒状部４４１は、他端側においてサブタンク部５０を装着し保持する。円筒状部４４１は、図４に示すように、内周部にサブタンク部５０の後述する円筒部材５１と接続するための雌ネジ部４４１Ｎが形成されている。

接続部４４２は、後述するサブタンク部５０内部の空間部をロッド保持部４３の連絡孔４３３Ｈに接続する。つまり接続部４４２の内部は、中空となっており、接続部４４２の内部の空間である下部タンク室ＳＬを形成している。下部タンク室ＳＬは、円筒状部４４１側において、内径がサブタンク部５０の後述する円筒部材５１の内径と略等しくなっている。そして下部タンク室ＳＬは、ロッド保持部４３側に行くに従い、その内径が小さくなり、連絡孔４３３Ｈと接続する。即ち、下部タンク室ＳＬは、ロッド保持部４３側に行くに従い、その形状が絞り形状となっている。

また接続部４４２を外部から見た場合の形状も下部タンク室ＳＬに従って、絞り形状となっており、これにより接続部４４２は、車輪側（前輪１４Ａ側、一端側）において軸方向および軸方向と直交する方向の何れとも交差する方向の外面部（外面）Ｐを有する。例えば、図４では、外面部Ｐは、図中上下方向である軸方向、および図中左右方向である軸方向と直交する方向の双方に対し交差する方向であって、紙面と直交する方向に形成されている。

サブタンク部５０は、アウターチューブ２１１およびインナーチューブ２２１の外部に設けられる。サブタンク部５０は、図４に示すように、円筒部材５１とバルブ部５２とを有する。
円筒部材５１は、円筒形状を有し、サブタンク装着部４４の内側に保持される。また、円筒部材５１は、外周部の一端側に一端側雄ネジ部５１Ｊが形成され、内周部の他端側に他端側雌ネジ部５１Ｐとが形成される。一端側雄ネジ部５１Ｊは、円筒状部４４１の雌ネジ部４４１Ｎとのネジ留め箇所を構成する。他端側雌ネジ部５１Ｐは、バルブ部５２の後述するボルト５２２の雄ネジ５２２Ｐとのネジ留め箇所を構成する。これらのネジ留めを行なうことで、サブタンク部５０内部の空間を気密に保持する。

バルブ部５２は、円筒部材５１の内側に配置される。
バルブ部５２は、バルブ５２１と、ボルト５２２と、キャップ５２３とを有する。
バルブ５２１は、一端側の外周部に雄ねじ５２１Ｐが形成されており、後述するボルト５２２の雌ネジ部５２２Ｎとのネジ留め箇所を構成する。さらにバルブ５２１は、他端側の外周部に雄ねじ５２１Ｊが形成されており、キャップ５２３の後述する雌ネジ部５２３Ｎとのネジ留め箇所を構成する。

ボルト５２２は、円筒形状を有し、内周部に形成される雌ネジ部５２２Ｎによりバルブ５２１と接続する。さらにボルト５２２は、外周部に雄ネジ５２２Ｐが形成されており、円筒部材５１と他端側雌ネジ部５１Ｐを介して接続する。

キャップ５２３は、バルブ５２１の他端側の端部に位置して、バルブ５２１を覆い、バルブ５２１を保護する。キャップ５２３は、バルブ５２１と接触する箇所に雌ネジ部５２３Ｎが形成されており、バルブ５２１と雄ねじ５２１Ｊを介して接続する。

以上のように構成されるサブタンク部５０は、円筒部材５１およびバルブ部５２の内部の空間である上部タンク室ＳＵ（第３の空間部）を形成する。そして接続部４４２の内部の空間である下部タンク室ＳＬ（第４の空間部）とともにサブタンク室Ｓを形成する。
下部タンク室ＳＬは、上述のように連絡孔４３３Ｈによりロッド内室３２１Ｒと連通する。さらにロッド内室３２１Ｒは、連絡孔３２２Ｒおよび孔部３２２Ｈを介して、内側第１室Ｒ１と連通する。すなわち、内側第１室Ｒ１、ロッド内室３２１Ｒおよびサブタンク室Ｓとは全てガスが相互に流通可能に接続している。
このように本実施形態では、アウターチューブ２１１およびインナーチューブ２２１の外部に設けられ、内部に空間部としての上部タンク室ＳＵを有するサブタンク部５０を設ける。上部タンク室ＳＵと車軸ブラケット部４０の接続部４４２内部の空間（下部タンク室ＳＬ）は、一体となり、サブタンク室Ｓを形成する。そして下部タンク室ＳＬを介し、上部タンク室ＳＵとロッド部材３２１内部の空間部であるロッド内室３２１Ｒとを接続している。また下部タンク室ＳＬは、ロッド部材３２１に向かうに従い狭くなる絞り形状となっている。

また、内側第１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、内側第１室Ｒ１、ロッド内室３２１Ｒおよびサブタンク室Ｓ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。

バルブ部５２は、基本的には内側から第１フロントフォーク１１Ａの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を介して内側第１室Ｒ１の封入ガス圧を調整可能にする。

本実施形態では、バルブ部５２によって内側第１室Ｒ１のガスの圧力を設定することで、例えば乗車時における第１フロントフォーク１１Ａの全長や乗車高さ姿勢を変更することができる。

図６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６（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。また、シリンダ３１１の他端側に向けてピストン３２２およびロッド部材３２１が軸方向に相対的に近づく方向に移動する。

アウターチューブ２１１とインナーチューブ２２１とが近づくことで、外側室Ｒ３の容積が狭まって外側室Ｒ３における空気が圧縮される。このとき、外側室Ｒ３は、密封されているため空気バネとして作用する。そして、外側室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、シリンダ３１１の他端側に向けてピストン３２２が挿入されることで、内側第２室Ｒ２の容積が狭まって内側第２室Ｒ２における空気が圧縮される。このとき、内側第２室Ｒ２は、密封されているため空気バネとして作用する。そして、内側第２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６（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。また、シリンダ３１１の一端側に向けてピストン３２２およびロッド部材３２１の他端側が軸方向に相対的に近づく方向に移動する。

シリンダ３１１の一端側に向けてピストン３２２が近づく方向に移動することにより、ピストン３２２とロッドガイド３１２とが相対的に近づく。これによって、内側第１室Ｒ１の容積が狭まって内側第１室Ｒ１における空気が圧縮される。また、内側第１室Ｒ１は、ピストン３２２の連絡孔３２２Ｒおよび孔部３２２Ｈを介してロッド内室３２１Ｒと接続し、ロッド内室３２１Ｒは、連絡孔４３３Ｈを介して、サブタンク室Ｓと接続している。そのため、これら内側第１室Ｒ１、ロッド内室３２１Ｒおよびサブタンク室Ｓが空気バネとして作用する。そして、内側第１室Ｒ１、ロッド内室３２１Ｒおよびサブタンク室Ｓ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。

本実施形態では、内側第１室Ｒ１に加えてロッド内室３２１Ｒやサブタンク室Ｓを設けることによって、内側第１室Ｒ１の容積を従来の構成と比較して拡大されるため、より安定した反力を確保することができる。

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室Ｒ３および内側第２室Ｒ２により形成される空気バネのバネ力と、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内側第１室Ｒ１等により形成される空気バネのバネ力が発生する。

次にサブタンク部５０の設置される位置について説明を行なう。
本実施形態では、図５に示すように、サブタンク部５０は、インナーチューブ２２１に対し自動二輪車１の後側になる位置に配されるとともに、軸方向断面視、つまりインナーチューブ２２１の軸方向から見たときに自動二輪車１の左右方向について想定されるサブタンク部５０の中心線（第１の軸心）が、インナーチューブ２２１の左右方向について想定される中心線（第２の軸心）よりも、車輪（前輪１４Ａ）側になるように配される。これは、サブタンク部５０を外筒部２０に対し、より車輪側（前輪１４Ａ側）に寄せて（ずらして）配置する、と言い換えることもできる。なお図５では、上方向が自動二輪車１の前方向、下方向が自動二輪車１の後方向、左方向が自動二輪車１の左方向、右方向が自動二輪車１のに右方向に対応する。

また比較のため図７（ａ）〜（ｂ）に従来のサブタンク部５０の配置を示す。ここで図７（ａ）は、サブタンク部５０およびサブタンク部５０の周辺を図５と同様の角度から見た図である。また図７（ｂ）は、サブタンク部５０およびサブタンク部５０の周辺についてのＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ断面図であり、本実施形態では、図２の場合と同様の角度から見た図となる。

図７（ａ）に図示するように、従来のサブタンク部５０では、サブタンク部５０の自動二輪車１の左右方向について想定される中心線と、インナーチューブ２２１の自動二輪車１の左右方向について想定される中心線とは一致する。このようにサブタンク部５０を図７（ａ）のような配置とすることで、第１フロントフォーク１１Ａの製造が行ないやすくなるメリットがある。

また図７（ｂ）に示すように従来のサブタンク部５０は、車軸ブラケット部４０の側面に取り付けられる構成となっており、サブタンク部５０は、車軸ブラケット部４０のサブタンク装着部４４に装着されるのではなく、サブタンク部５０の円筒部材５１に相当する部分の車輪側の端部が露出している。

しかしながらサブタンク部５０を図７（ａ）のような配置とした場合、自動二輪車１の走行中に飛び石等に当たりやすく、サブタンク部５０の破損が生じやすい問題がある。またサブタンク部５０を図７（ｂ）のような配置とした場合、自動二輪車１の転倒等の際に、サブタンク部５０の車輪側が露出しているため、この箇所が地面と接触して破損しやすい。そのためサブタンク部５０の円筒部材５１の板厚を厚くして頑丈にする必要がある。さらに角部Ｋの箇所が特に地面と接触しやすいため、この箇所において特にサブタンク部５０の破損が生じやすい問題もある。

そこで本実施形態では、図５に示すように、まずサブタンク部５０をできるだけ前輪１４Ａ側に配置するようにしている。これによりサブタンク部５０に飛び石等がより当たりにくくなり、サブタンク部５０の破損がより生じにくくなる。

さらに本実施形態では、図４に示すように、図７（ｂ）に示す場合より、サブタンク部５０を他端側にずらした配置とし、そして車軸ブラケット部４０にサブタンク装着部４４を設け、サブタンク部５０と接続している。これにより自動二輪車１の転倒等の際でも地面に接触しやすいのは、サブタンク装着部４４の接続部４４２の部分となる。車軸ブラケット部４０は、車軸を取り付ける等の理由からもともとの強度が高い。よって車軸ブラケット部４０については、破損がもともと生じにくい。よって車軸ブラケット部４０について、強度を向上させる必要性は少ない。そのため転倒等の際でもサブタンク部５０が破損しにくくなる。さらにサブタンク部５０の円筒部材５１の板厚をより薄くでき、さらに材質もスチール等からアルミニウム等に変更することも可能となるため、サブタンク部５０をより軽量にすることができる。

また本実施形態の場合、接続部４４２内部の空間を利用して下部タンク室ＳＬを設け、ロッド内室３２１Ｒと接続している。下部タンク室ＳＬを設けることで、図７に示した従来のサブタンク部５０に比較して、サブタンク室Ｓ全体の容量をより大きくしやすい。本実施の形態では、サブタンク室Ｓ全体の容量を図７と同様とした場合は、上部タンク室ＳＵの容積は小さくてもよい。そのため円筒状部４４１の長さを短くすることができる。これによりサブタンク部５０の破損がさらに生じにくくなり、サブタンク部５０をさらに軽量にすることができる。

また本実施形態では、下部タンク室ＳＬをロッド部材３２１に向かうに従い狭くなる絞り形状とし、下部タンク室ＳＬのこの絞り形状に従い、接続部４４２も絞り形状としている。その結果、接続部４４２外側の一端側において、軸方向および軸方向に直交する方向の双方に交差する方向の外面部Ｐを形成している。そのため図７（ｂ）に示したような角部Ｋがなく、自動二輪車１の転倒等の際でもサブタンク部５０の破損がさらに生じにくくなる。そのためサブタンク部５０の円筒状部４４１の板厚をより薄くでき、サブタンク部５０をより軽量にすることができる。

なお外面部Ｐと軸方向と直交する方向とがなす角度である角度θは、キャスター角と同じであることが好ましい。これは、接続部４４２の外面部（外面）Ｐと、軸方向と直交する方向と、の間の角度は、軸方向と、自動二輪車１が配置される地面に対する垂直方向と、の間の角度と同じである、と言い換えることもできる。
図８は、角度θをキャスター角と同じとした場合について説明した図である。
なおここで「角度θをキャスター角と同じ」とは、完全に角度が一致する場合に限られず、ほぼ同一である場合や近い場合も含まれるものとする。
図示するように角度θとキャスター角と同じとすることで、第１フロントフォーク１１Ａを自動二輪車１に取り付けたときに、外面部Ｐが水平に近くなる。これは、外面部Ｐが地面とほぼ平行となることを意味する。そのため、自動二輪車１の転倒等の際に、外面部Ｐと地面がより広い面積で接触しやすくなり、車軸ブラケット部４０の破損が生じにくくなる。

また以上詳述した例では、サブタンク室Ｓと内側第１室Ｒ１とが連通していたが、これに限られるものではなく、他の内側第２室Ｒ２や外側室Ｒ３と連通する形態を妨げるものではない。つまりサブタンク室Ｓは、内側第１室Ｒ１、内側第２室Ｒ２および外側室Ｒ３の何れかと連通する形態であればよい。

１…自動二輪車、１１Ａ…第１フロントフォーク、２０…外筒部、３０…内筒部、４０…車軸ブラケット部、５０…サブタンク部、２１１…アウターチューブ、２２１…インナーチューブ、３１１…シリンダ、３２１…ロッド部材、３２１Ｒ…ロッド内室、３２２…ピストン、Ｒ１…内側第１室、Ｒ２…内側第２室、Ｒ３…外側室、Ｓ…サブタンク室

Claims (3)

1. 車両のハンドルと前輪との間を接続する懸架装置であって、
   管状に形成され車体側に位置する車体側部材と、
   管状に形成されて前輪側に位置すると共に前記車体側部材に接続し、前記車体側部材の軸方向において前記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半径方向内側に設けられる筒状のシリンダと、
   内部に前記軸方向に形成された第１の空間部を有し、前記車体側部材及び前記車輪側部材の半径方向内側に設けられ、前記車体側部材と前記車輪側部材との移動に伴って前記シリンダの前記軸方向に相対的に移動するロッド部材と、
   前記シリンダの前記前輪側の端部に固定され、前記シリンダ内の空間と前記シリンダ外の空間とを区画する第１の区画部材と、
   前記ロッド部材の前記車両側の端部に固定されると共に前記シリンダの前記軸方向に移動可能に前記シリンダに接触して設けられ、且つ、前記シリンダ内の空間を区画し、前記ロッド部材内部の前記第１の空間部と、前記第１の区画部材の間の第２の空間部とを連通させる第２の区画部材と、
   前記第１の空間部と連通する第３の空間部を有するとともに、前記車輪側部材よりも前記前輪側に配置され、且つ、前記車輪側部材に対し前記車両の後側になる位置に配されるサブタンク部と、
   前記ロッド部材の前輪側の開口部が挿入されるとともに、前記サブタンク部を装着する接続部材と、
   を備え、
   前記接続部材は、前記サブタンク部内部の第３の空間部と前記ロッド部材内部の第１の空間部とを接続する第４の空間部を備える接続部を有し、
   前記接続部の外面と、前記軸方向を法線方向とする平面と、の間の角度は、
   前記軸方向と、前記車両が配置される地面に対する垂直方向と、の間の角度と同じであり、
   地面に対向する前記接続部の前記外面が、前記軸方向の断面視で平面である懸架装置。
2. 前記車輪側部材の軸方向断面視において、前記サブタンク部の第１の軸心は、前記車輪側部材の第２の軸心より前記前輪側に配置される請求項１に記載の懸架装置。
3. 前記第４の空間部は、前記ロッド部材に向かうに従い狭くなる絞り形状をなす請求項１に記載の懸架装置。

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