JP6674304B2 - 車高調整装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の車高調整装置は、自動二輪車の車速に応答して自動的に車高を変え、車速が設定速度になったら自動的に車高を高くし、車速が設定速度以下になると自動的に車高を低くする。より具体的には、設定車速になったら自動的にスイッチが入って電磁アクチュエータが作動するようにしておくと、上記車速に達したとき、調整弁体が押し出され、これによってシリンダの油室に連通した二次側油室と一次側油室との連通が遮断されるので、ポンプからの吐出油が一次側油室から通油路を経て作動油室に圧入される。このためにばね座が押し下げられ、これによって車高が高くなる。また、設定車速以下になるとスイッチが自動的に切れるようにしておくと、調整弁体が引かれて、一次側油室を二次側油室に連通させるので、作動油室内の作動油が一次側油室、通路を経てシリンダの油室に戻され、車高が下げられる。
本発明は、弁を確度高く作動するようにすることができる車高調整装置を提供することにある。
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、後側の車輪である後輪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、エンジン13及びシート19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、フロントフォーク21の後述する前輪側流路切替ユニット300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70を備えている。
次に、フロントフォーク21について詳述する。
図2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。
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、前輪側スプリング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。
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。
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もよい。
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。
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181が締め付けられる雄ねじ161fが形成されている。
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、圧入又はストッパリングを用いた固定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161f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161f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。なお、支持部材保持部材180とロッド保持部材160とは、ストッパリングを用いて固定されてもよい。
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リング等の封止部材195が嵌め込まれる。封止部材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。
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、前輪側スプリング500の上端部を支持するとともに前輪側スプリング500の長さを調整(変更)する前輪側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流体の一例としてのオイルの流路を切り替える前輪側流路切替ユニット300とを備えている。
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221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、前輪側スプリング長変更ユニット250や前輪側流路切替ユニット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、前輪側スプリング長変更ユニット250や前輪側流路切替ユニット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リング等の封止部材222を有している。
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、前輪側流路切替ユニット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。
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。
前輪側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、前輪側スプリング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前輪側スプリング500の長さを変更する上端部支持部材270とを備えている。
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の内側と、後述する支持部材400の下端部における外周面との間に、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。
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。その詳細については後で詳述する。
図3(a)は、前輪側流路切替ユニット300が後述する第1切替状態である場合の流路の開閉状態を模式的に示す図である。図3(b)は、前輪側流路切替ユニット300が後述する第2切替状態である場合の流路の開閉状態を模式的に示す図である。図3(c)は、前輪側流路切替ユニット300が後述する第3切替状態である場合の流路の開閉状態を模式的に示す図である。図3(d)は、前輪側流路切替ユニット300が後述する第4切替状態である場合の流路の開閉状態を模式的に示す図である。
前輪側流路切替ユニット300は、後述するポンプ600にて吐出されたオイルをリザーバ室40へ供給するか、ポンプ600にて吐出されたオイルをジャッキ室60へ供給するか、ジャッキ室60に収容されたオイルをリザーバ室40へ供給するかを切り替える装置である。
前輪側流路切替ユニット300には、シリンダ230内とリザーバ室40とを連通する第1連通路R1と、シリンダ230内とジャッキ室60とを連通する第2連通路R2と、ジャッキ室60とリザーバ室40とを連通する第3連通路R3及び第4連通路R4とが形成されている。
そして、前輪側流路切替ユニット300は、第1連通路R1を開閉する第1開閉弁301と、第2連通路R2を開閉する第2開閉弁302と、第3連通路R3を開閉する第3開閉弁303と、第4連通路R4を開閉する第4開閉弁304とを有している。
図4は、図2のIV部の拡大図である。
図5は、図4のV部の拡大図である。
前輪側流路切替ユニット300は、第1開閉弁301に対して第1連通路R1を閉じる方向の力を与える第1コイルスプリング311と、第2開閉弁302に対して第2連通路R2を閉じる方向の力を与える第2コイルスプリング312と、第3開閉弁303に対して第3連通路R3を閉じる方向の力を与える第3コイルスプリング313とを備えている。
また、前輪側流路切替ユニット300は、第3開閉弁303の下方に設けられた第3コイルスプリング313のバネ力に抗して第3開閉弁303を下方へ移動させるプッシュロッド316を備えている。プッシュロッド316は、制御弁305により押されて下方へ移動する。
また、前輪側流路切替ユニット300は、ユニット本体330と、ユニット本体330に装着されるとともに第2開閉弁302を支持する第2開閉弁支持部材370とを備えている。また、前輪側流路切替ユニット300は、第4開閉弁304を支持する第4開閉弁支持部材380と、第4開閉弁支持部材380の開口部を覆う覆い部材395とを備えている。また、前輪側流路切替ユニット300は、第2開閉弁支持部材370と第4開閉弁支持部材380の後述する内向部382との間に配置されて、第2コイルスプリング312の上端部を支持するコイルスプリング支持部材388と板バネ389とを備えている。
第1開閉弁301は、円筒状の円筒状部301aと、外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301cを有する円錐状の円錐状部301bとを有する。
円筒状部301aの外周面301dとユニット本体330の後述する上端側円柱状部340と間には、Oリング等の封止部材306が嵌め込まれている。
円錐状部301bの中央部には、円筒状部301aの内部と、円錐状部301bの外部とを連通する軸方向の貫通孔301eが形成されている。貫通孔301eは、ユニット本体330の後述する軸方向連通孔351と、第1開閉弁301に対して下方向の力を与えるオイルが存在する空間(以下、「第1開閉弁背圧室B1」と称す。)とを連通する。なお、第1開閉弁背圧室B1は、後述する、前輪側ソレノイド320のケース325の下端面、スプリング支持部材307、ユニット本体330の中央凸部347などにて囲まれた空間である。
第1コイルスプリング311は、第1開閉弁301の円筒状部301aの内側に配置され、下端部が第1開閉弁301の円錐状部301bの上端面に支持されている。
抜け止めリング308は、円筒状であり、内径が第1開閉弁301の円筒状部301aの外径よりも大きい。抜け止めリング308の外径は、ユニット本体330の後述する上端側円柱状部340の第1円柱状凹部346aの内径よりも大きく、第1円柱状凹部346aに圧入される。そして、抜け止めリング308は、封止部材306の上方向への移動を抑制する。なお、抜け止めリング308は、上端側円柱状部340と一体に形成されてもよい。
スプリング支持部材307は、中央部にユニット本体330の後述する中央凸部347の外径よりも大きな径の貫通孔が形成されたドーナツ状の薄板である。スプリング支持部材307は、第1開閉弁301、第1コイルスプリング311、封止部材306及び抜け止めリング308よりも上方に配置されて、第1開閉弁301及び第1コイルスプリング311の上方への移動を抑制する。
第4開閉弁304は、径が互いに異なる2つの円柱状の第1円柱状部391と第2円柱状部392とを有する。第1円柱状部391の径は、第2円柱状部392の径よりも小さい。
また、第4開閉弁304には、軸方向に貫通する軸方向貫通孔393が形成されている。軸方向貫通孔393は、円柱状で径が互いに異なる第1貫通孔393aと第2貫通孔393bとを有している。第1貫通孔393aの孔径d1は、第2貫通孔393bの孔径d2よりも大きい。軸方向貫通孔393の内部をプッシュロッド316が通ることが可能なように、第2貫通孔393bの孔径d2は、プッシュロッド316の後述する第2軸部318の径よりも大きく、第1貫通孔393aの孔径d1は、プッシュロッド316の後述する第3軸部319の径よりも大きい。ただし、プッシュロッド316の下方への移動を抑制するために、第2貫通孔393bの孔径d2は、プッシュロッド316の第3軸部319の径よりも大きい。
第2円柱状部392には、下端面から凹んだ下端側凹部392aが形成されている。下端側凹部392aにおける第2貫通孔393bの開口部には、球状の第3開閉弁303の上端部の形状に沿う凹部が形成されている。
制御弁305は、円柱状の部材であり、外周面には、全周に渡って凹んだ溝305aが形成されている。また、制御弁305には、上端面から軸方向に凹んだ上端側凹部305bと、上端側凹部305bと制御弁305の下方の部位とを連通するように軸方向に対して傾斜した傾斜孔305cとが形成されている。
制御弁305は、上端側凹部305bに挿入された前輪側ソレノイド320の作動ロッド324により下方に押されることで、制御弁コイルスプリング315のバネ力に抗して下方へ移動する。他方、作動ロッド324が上方に移動した場合には、制御弁305は、制御弁コイルスプリング315のバネ力により上方へ移動する。
プッシュロッド316は、図4に示すように、上端部側に位置する円柱状の第1軸部317と、下端部側に位置する円柱状の第2軸部318と、第1軸部317と第2軸部318との間に位置する円柱状の第3軸部319とを備えている。第3軸部319の径は、第1軸部317及び第2軸部318の径よりも大きい。なお、第3開閉弁303とプッシュロッド316とは一体であってもよい。
前輪側ソレノイド320は、コイル321と、コイル321の内側に配置されたコア322と、コア322に案内されるプランジャ323と、プランジャ323に連結された作動ロッド324とを備えた、比例ソレノイドである。
また、前輪側ソレノイド320は、コイル321、コア322及びプランジャ323などを収容するケース325と、ケース325の開口部を覆うカバー326とを備えている。
ケース325は、円筒状の円筒状部325aと、円筒状部325a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325bとを有している。内向部325bには、作動ロッド324を通す貫通孔が形成されているとともに作動ロッド324の移動をガイドするガイドブッシュ325cが嵌め込まれている。
なお、コイル321への通電量は制御装置70にて制御される。
ユニット本体330は、上端側に設けられた円柱状の上端側円柱状部340と、上端側円柱状部340の下方に設けられ、円筒状でそれぞれ外径が互いに異なる第1円筒状部350及び第2円筒状部360とを有している。
上端側円柱状部340の外径は、第1円筒状部350の外径と略同じであり、第1円筒状部350の外径は第2円筒状部360の外径よりも大きい。
図6は、ユニット本体330の上端側円柱状部340の斜視図である。
上端側中央凹部342は、制御弁305を移動可能に収容する収容部342aを有している。また、上端側中央凹部342は、軸方向と交差する径方向には収容部342aと連続するように、軸方向には後述する中央凸部347の上端面から制御弁305の移動範囲の下限よりも下方まで凹んだ側方凹部342bを有している。
また、上端側円柱状部340の中央部における、上端側中央凹部342の周囲には、上端面341から上方向に突出した中央凸部347が設けられている。
また、上端側円柱状部340は、上端部から半径方向に外側に向かうフランジ部348を有している。フランジ部348には、周方向の一部が切り欠かれた切り欠き部348aが形成されている。
第1径方向連通孔349aは、周方向には、上端側中央凹部342の側方凹部342bが形成されていない位置に1つ形成されている。本実施の形態においては、図6に示すように、第1径方向連通孔349aと側方凹部342bとは中心線を挟んで反対側に形成されている。第1径方向連通孔349aは、円柱状の孔であり、孔径は、制御弁305の溝305aの軸方向の大きさと同じであることを例示することができる。
第2径方向連通孔349bは、周方向に上端側中間凹部346が形成されていない部位に1つ又は複数形成されている。
第1円筒状部350の外周面には、全周に渡って径方向に凹んだ第1径方向凹部352及び第2径方向凹部353と、シリンダ230の上端部に形成された雌ねじに締め付けられる雄ねじ354が形成されている。
第1径方向凹部352には、前輪側スプリング長変更ユニット250のベース部材260との間の隙間をシールするOリング等の封止部材355が嵌め込まれている。
第2径方向凹部353には、シリンダ230との間の隙間をシールするOリング等の封止部材356が嵌め込まれている。
また、第1円筒状部350には、内部と外部とを連通する径方向の貫通孔である第3径方向連通孔357が形成されている。第3径方向連通孔357の軸方向の位置は、第1径方向凹部352と第2径方向凹部353との間である。
第2円筒状部360の内周面の下端部には、第2開閉弁支持部材370の外周面に形成された後述する雄ねじ373aが締め付けられる雌ねじ361が形成されている。
第2開閉弁支持部材370は、上端部側に位置する円筒状の上端側円筒状部371と、中央部に位置する円柱状の円柱状部372と、下端部側に位置する円筒状の下端側円筒状部373とを有している。
上端側円筒状部371の外径は、ユニット本体330の第1円筒状部350の内周面の径よりも小さく、上端側円筒状部371がユニット本体330の第1円筒状部350に挿入される。
捕集部材375は、円盤状の網376と、網376を内部に保持する円筒状の保持部材377とを有している。捕集部材375は、保持部材377が下端側円筒状部373に圧入されることで、下端側円筒状部373に装着されている。なお、捕集部材375は、第2開閉弁支持部材370の下端側円筒状部373に直接、例えば接着剤などにより貼り付けられた網376のみにて構成されていてもよい。また、捕集部材375と下端側円筒状部373とは、ストッパリングを用いて固定されてもよい。
第2開閉弁押さえ部材378は、内径が同じで外径が互いに異なる2つの円筒状の第1円筒状部378aと第2円筒状部378bとを有する。第2開閉弁押さえ部材378の内径は、第4開閉弁支持部材380の円柱状部383の外径よりも少し大きい。第2開閉弁押さえ部材378は、第4開閉弁支持部材380の円柱状部383に支持されながら軸方向に移動する。
第2円筒状部378bの外径は、第2コイルスプリング312の内径よりも大きく、かつ、第2開閉弁支持部材370の上端側円筒状部371の内径よりも小さい。第2円筒状部378bは、上端面で第2コイルスプリング312の下端部を支持する。
第2開閉弁押さえ部材378は、第2コイルスプリング312から下方向の付勢力を受けて、第2円筒状部378bの下端面が3つの第2開閉弁302に接触する位置に位置決めされる。
第4開閉弁支持部材380は、円筒状の円筒状部381と、円筒状部381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382と、内向部382における下端部から下方向に向かう円柱状の円柱状部383とを有している。
第4開閉弁支持部材380には、円筒状部381と第4開閉弁支持部材380の外側とを連通する径方向の貫通孔である径方向連通孔385が形成されている。径方向連通孔385は、周方向に等間隔に複数形成されている。
内向部382には、上端面から軸方向に上方に突出した凸部382aが設けられている。凸部382aにおける軸方向貫通孔384の開口部には、第3開閉弁303の下端部の形状に沿う凹部が形成されている。
覆い部材395は、内径が同じで外径が互いに異なる3つの円筒状の第1円筒状部396と第2円筒状部397と第3円筒状部398とを有する。
第1円筒状部396の外径は、ユニット本体330の第1円筒状部350の内周面の径よりも小さく、かつ、第4開閉弁支持部材380の円筒状部381の内径よりも大きい。第4開閉弁支持部材380の円筒状部381の上端面が第1円筒状部396の下端面に突き当たることで第4開閉弁支持部材380の上方向への移動が抑制される。また、第1円筒状部396の外周面には、全周に渡って凹んだ溝396aが形成されている。溝396aに、ユニット本体330との間の隙間をシールするOリング等の封止部材399が嵌め込まれている。なお、覆い部材395は、ユニット本体330と一体に形成されてもよい。
第3円筒状部398の外径は、第4開閉弁支持部材380の円筒状部381の内径よりも小さい。第3円筒状部398と第4開閉弁支持部材380の円筒状部381との間にドーナツ状の樹脂やゴムなどの弾性部材であるシール部材314が圧入されている。第3円筒状部398の軸方向の大きさは、シール部材314の大きさよりも小さく、第4開閉弁304がシール部材314に接触することで、第4開閉弁304とシール部材314との間の流路がシールされる。
覆い部材395の内径は、プッシュロッド316の第3軸部319の径よりも大きく、覆い部材395の内側にプッシュロッド316が配置されている。
コイルスプリング支持部材388は、中央部に第4開閉弁支持部材380の円柱状部383の外径よりも大きな径の貫通孔が形成され、軸方向に見た場合に十字状の薄板である。コイルスプリング支持部材388は、下端面で第2コイルスプリング312の上端部を支持する。
コイルスプリング支持部材388は、第2開閉弁支持部材370の上端側円筒状部371の上端面に突き当たることで下方向への移動が抑制される。
コイルスプリング支持部材388は、板バネ389から受ける下方向の付勢力と、第2コイルスプリング312から受ける上方向の付勢力とが釣り合う位置に位置決めされる。
支持部材400は、図4に示すように、円筒状の円筒状部401と、円筒状部401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402とを有している。
円筒状部401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403が形成されている。支持部材400は、円筒状部401の外周面に形成された雄ねじ403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キャップ220に保持される。また、支持部材400は、内向部402と前輪側ソレノイド320との間に、第4開閉弁支持部材380のフランジ部とユニット本体330のフランジ部とを挟み込むことで、第4開閉弁支持部材380及びユニット本体330を保持する。
図7は、軸方向に垂直であってユニット本体330の上端側円柱状部340の第1径方向連通孔349aの孔中心を通る面での断面図である。図7(a)は、制御弁305の溝305aの軸方向の位置と第1径方向連通孔349aの位置とが重なっている状態を示す図である。図7(b)は、制御弁305の溝305aの軸方向の位置と第1径方向連通孔349aの位置とが重なっていない状態を示す図である。
以上のように構成された前輪側流路切替ユニット300においては、前輪側ソレノイド320のコイル321への通電が停止しているか又は予め定められた第1基準電流未満の電流が供給されている場合には、ケース325から突出した作動ロッド324の突出量が予め定められた第1基準量未満となる。本実施の形態においては、作動ロッド324の突出量が第1基準量未満である場合には、制御弁305の溝305aの軸方向の位置がユニット本体330の上端側円柱状部340に形成された第1径方向連通孔349aと重なる。例えば、前輪側ソレノイド320のコイル321への通電が停止して作動ロッド324の突出量が初期量である場合に、制御弁305は初期位置に位置する。制御弁305が初期位置にある場合には、制御弁305の溝305aの軸方向の中心位置と第1径方向連通孔349aの孔中心の位置とが同じとなり、溝305aと第1径方向連通孔349aとが重なる。そして、このとき、図7(a)に示すように、ユニット本体330の上端側円柱状部340に形成された側方凹部342bと第1径方向連通孔349aとが、制御弁305の溝305aを介して連通し、第1開閉弁背圧室B1とリザーバ室40とが制御弁305の溝305aを介して連通する。
なお、ケース325からの突出量の第1基準量は、ユニット本体330の上端側円柱状部340に形成された第1径方向連通孔349aの孔径の半分であることを例示することができる。
以上のように構成されたフロントフォーク21は、前輪側スプリング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が前輪側スプリング500の振動を減衰する。
図8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。
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2貫通孔133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。
図10は、前輪側流路切替ユニット300が第1切替状態である場合のオイルの流通状態を示す図である。
フロントフォーク21の圧縮行程時に前輪側流路切替ユニット300が第1切替状態である場合、減衰力発生ユニット130、ロッド150及びシリンダ230などにより構成されるポンプ600から吐出されたオイルは、図10に示した矢印P1のように、ユニット本体330に形成された軸方向連通孔351を通って上方へ向かう。第1開閉弁背圧室B1のオイルは、図7(a)に示すように、ユニット本体330の側方凹部342b、制御弁305の溝305a、ユニット本体330の第1径方向連通孔349aを通ってユニット本体330の外部に排出される。そして、ユニット本体330の外部に排出されたオイルは、図10に示した矢印P1のように、ユニット本体330の切り欠き部348aと支持部材400との間の隙間、ベース部材260の突出部260bと支持部材400の下端部との間に形成された排出流路41を通ってリザーバ室40に向かう。
言い換えれば、前輪側流路切替ユニット300が第1切替状態である場合、第1開閉弁背圧室B1の圧力は、ポンプ600から吐出されてユニット本体330に形成された軸方向連通孔351を通って上方へ向かったオイルが第1開閉弁301をユニット本体330から離間させるのを困難にするほど高くない。その結果、ポンプ600から吐出されたオイルは、リザーバ室40に向かう。
また、ユニット本体330の軸方向連通孔351、第1開閉弁301の貫通孔301e、ユニット本体330の側方凹部342b、制御弁305の溝305a、ユニット本体330の第1径方向連通孔349a、排出流路41は、シリンダ230内とリザーバ室40とを連通する第1連通路迂回路R5として機能する。制御弁305は、第1連通路迂回路R5を開閉することで第1開閉弁301の開閉を制御する弁として機能する。
また、ユニット本体330に形成された、側方凹部342b、収容部342a及び第1径方向連通孔349aは、オイルが第1開閉弁背圧室B1からリザーバ室40へ向かう排出流路として機能する。制御弁305は、排出流路を開閉することで第1開閉弁301の開閉を制御する弁として機能する。
フロントフォーク21の圧縮行程時に前輪側流路切替ユニット300が第2切替状態である場合、第1開閉弁背圧室B1とリザーバ室40とが制御弁305の溝305aを介して連通しないので、第1開閉弁背圧室B1のオイルは、制御弁305の溝305aを通ってリザーバ室40に向かわない。一方、ユニット本体330に形成された軸方向連通孔351と第1開閉弁背圧室B1とは、第1開閉弁301の貫通孔301eを介して連通している。
それゆえ、前輪側流路切替ユニット300が第2切替状態である場合、第1開閉弁背圧室B1の圧力は、ポンプ600から吐出されてユニット本体330の軸方向連通孔351を通って上方へ向かったオイルが、第1開閉弁301を上方へ移動させる(第1開閉弁301を開かせる)のを困難にするほど高い。
このように、前輪側流路切替ユニット300が第2切替状態である場合、第1開閉弁301が第1連通路R1を閉じているので、ポンプ600から吐出されたオイルは、図11に示した矢印P2のように、ジャッキ室60へ向かう。つまり、ポンプ600から吐出され、第2開閉弁支持部材370の軸方向貫通孔372aを通ったオイルは、第2コイルスプリング312の付勢力に抗して第2開閉弁302を押し上げ、第4開閉弁支持部材380の外周面と、ユニット本体330の内周面との間の隙間を通って上方へ向かう。そして、第4開閉弁支持部材380の外周面とユニット本体330の内周面との間の隙間を通って上方へ向かったオイルは、ユニット本体330の第3径方向連通孔357を通ってユニット本体330の外側に向かう。第3径方向連通孔357を通ったオイルは、その後、シリンダ230の外周面と前輪側スプリング長変更ユニット250のベース部材260の内周面との間に形成された環状流路61を通ってジャッキ室60に向かう。
また、第4開閉弁支持部材380の円筒状部381の内周面と第4開閉弁304の第1円柱状部391の外周面との間の空間S2と、ジャッキ室60とは、第4開閉弁支持部材380の径方向連通孔385を介して連通している。
その結果、第4開閉弁304に対して上方向の力を加えるオイルである空間S1内のオイルの圧力と、第4開閉弁304に対して下方向の力を加えるオイルである空間S2内のオイルの圧力とは同じである。そして、第4開閉弁304における、空間S1内のオイルの圧力を受ける受圧面積A1(第2円柱状部392の下端面の面積)の方が、空間S2内のオイルの圧力を受ける受圧面積A2(第2円柱状部392の上端面の面積)よりも大きいので、第4開閉弁304は、シール部材314に接触したままとなる。
前輪側流路切替ユニット300が第3切替状態である場合、図12に示した矢印P3のように、ジャッキ室60のオイルは、リザーバ室40に向かう。つまり、ジャッキ室60のオイルは、シリンダ230の外周面と前輪側スプリング長変更ユニット250のベース部材260の内周面との間に形成された環状流路61、ユニット本体330の第3径方向連通孔357、第4開閉弁支持部材380の外周面とユニット本体330の内周面との間の隙間を通って下方へ向かい、第2開閉弁支持部材370の上端側円筒状部371の内周面と第4開閉弁支持部材380の円柱状部383の外周面との間の隙間G1に進入する。そして、隙間G1のオイルは、球状である、一の第2開閉弁302と他の第2開閉弁302との間の隙間、第4開閉弁支持部材380の軸方向貫通孔384、第3開閉弁303と第4開閉弁304との間の隙間、第4開閉弁304の第2貫通孔393bの内周面とプッシュロッド316の外周面との間の隙間を通って上方へ向かう。上方へ向かったオイルは、ユニット本体330の第2径方向連通孔349b、ベース部材260の突出部260bと支持部材400の下端部との間に形成された排出流路41を通ってリザーバ室40に向かう。
また、第3連通路R3の内、空間S1の上流側にある、環状流路61、ユニット本体330の第3径方向連通孔357、第4開閉弁支持部材380の外周面とユニット本体330の内周面との間の隙間、第4開閉弁支持部材380の軸方向貫通孔384が、ジャッキ室60から空間S1へ向かう流入流路として機能する。第3開閉弁303が、この流入流路をも開閉する。
前輪側流路切替ユニット300が第4切替状態である場合、第3開閉弁303が第4開閉弁支持部材380の軸方向貫通孔384の開口部を塞いでいるため、第4開閉弁304に対して上方向の力を加える空間S1内にオイルの流入が少ないか又はオイルが流入しない。そのため、空間S1内のオイルの圧力が、前輪側流路切替ユニット300が第3切替状態である場合よりも小さくなり、受圧面積A1の方が受圧面積A2より大きくても、第4開閉弁304に加わる下方向の力が上方向の力よりも大きくなる(空間S1内のオイルの圧力×受圧面積A1<空間S2内のオイルの圧力×受圧面積A2)。その結果、第4開閉弁304は、シール部材314から離れる。そして、図13に示した矢印P4のように、ジャッキ室60のオイルは、第4開閉弁304とシール部材314との間の隙間を通って、リザーバ室40に向かう。つまり、ジャッキ室60のオイルは、環状流路61、ユニット本体330の第3径方向連通孔357、第4開閉弁支持部材380の径方向連通孔385、第4開閉弁304とシール部材314との間の隙間、ユニット本体330の第2径方向連通孔349b、ベース部材260の突出部260bと支持部材400の下端部との間に形成された排出流路41を通ってリザーバ室40に向かう。
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、前輪側流路切替ユニット300が第2切替状態である場合、圧縮行程時に、ポンプ600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のオイル量が増す。そして、ジャッキ室60のオイル量が増すことによって前輪側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前輪側スプリング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前輪側スプリング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(プリロード)が大きくなる。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前輪側スプリング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)。
このように、本実施の形態に係る前輪側流路切替ユニット300は、供給される電流量が大きくなるのに応じて、維持モード、下降モード、上昇モードへと順に遷移するのではない。維持モード、下降モード、上昇モードへと順に遷移する構成である場合には、車高を高くした状態でその車高を維持するために電流量を下げると、一旦電流量が下降モードに対応する電流量となり車高が下降するおそれがある。
これに対して、本実施の形態に係る前輪側流路切替ユニット300においては、供給される電流量が大きくなるのに応じて、維持モード、上昇モード、下降モードへと順に遷移するので、車高を高くした状態でその車高を維持するために電流量を下げたとしても車高が下降することはない。
他方、制御弁305が、溝305aが側方凹部342bと第1径方向連通孔349aとを連通しない位置にある場合には、第1開閉弁背圧室B1のオイルがリザーバ室40に向かい難くなるため第1開閉弁背圧室B1の圧力は高い。その結果、第1開閉弁301を閉状態とする方向の力が大きくなり、第1開閉弁301が閉じ、ポンプ600から供給されたオイルがリザーバ室40に向い難くなる。このように本実施の形態に係る前輪側流路切替ユニット300によれば、制御弁305の位置を制御することで第1開閉弁301の開閉を制御することができるので、ポンプ600から供給されたオイルをリザーバ室40に向かわせるのか否かを確度高く制御することができる。それゆえ、たとえ、路面の凸凹の間隔が小さくて前輪2が高速で振動したり、路面の凸凹が大きくて前輪2の振動の振幅が大きかったりすることに起因して、ポンプから多量のオイルが吐出されるとしても、ポンプ600から供給されたオイルをリザーバ室40に向かわせるのか否かを確度高く制御することができるので、ジャッキ室60のオイル量を確度高く制御することができる。
また、制御弁305の移動方向において、制御弁305の溝305aがユニット本体330の第1径方向連通孔349aと重なる場合に側方凹部342bと第1径方向連通孔349aとが連通し、溝305aが第1径方向連通孔349aと重ならない場合に側方凹部342bと第1径方向連通孔349aとが連通しないように構成してもよい。これにより、ユニット本体330の第1径方向連通孔349aの位置に制御弁305の溝305aの位置を合わせるか否かで簡易に第1開閉弁301の開閉を制御することができる。
制御弁305は円柱状であるとともに柱方向に移動し、ユニット本体330の第1径方向連通孔349aは、制御弁305の移動方向に見た場合に、制御弁305の中心に対して側方凹部342bとは反対側に形成されていてもよい。これにより、制御弁305が、側方凹部342b内のオイルにより、第1径方向連通孔349aの方へ向かう力を受ける。その結果、特に、制御弁305の移動方向の位置が、溝305aが第1径方向連通孔349aと重ならない位置である場合には、図14に示すように、制御弁305の外面が第1径方向連通孔349aの開口部を塞ぐ。それゆえ、たとえ制御弁305の外面よりも収容部342aの内面の方が大きく、制御弁305の外面と収容部342aの内面との間に隙間が生じる寸法関係であったとしても、第1開閉弁背圧室B1のオイルがリザーバ室40に向かい難くなるため第1開閉弁背圧室B1の圧力を高く維持することができる。
なお、制御弁305が、側方凹部342b内のオイルにより、第1径方向連通孔349aの方へ向かう力を受けるのであれば、制御弁305の中心に対して第1径方向連通孔349aと側方凹部342bとは正反対に形成されていなくてもよい。なお、制御弁305は角柱状であってもよい。
他方、第3開閉弁303がジャッキ室60から空間S1へ至る流入流路を閉じるとともに第4開閉弁304の軸方向貫通孔393を開いた第2状態である場合、第4開閉弁304の背圧室となる空間S1にはオイルが供給されないのでジャッキ室60よりも低圧となる。それゆえ、第4開閉弁304が空間S1の方へ移動し易くなり、第4開閉弁304は開状態となり易くなる。そして、本実施の形態に係る前輪側流路切替ユニット300においては、第3開閉弁303が第2状態である場合は、第4開閉弁304が開状態となるように設定されている。その結果、ジャッキ室60のオイルは第4連通路R4を通ってリザーバ室40に至り易くなる。
このように本実施の形態に係る前輪側流路切替ユニット300によれば、第3開閉弁303の開閉を制御することで第4開閉弁304の開閉を制御することができるので、ジャッキ室60のオイルをリザーバ室40に向かわせるのか否かを確度高く制御することができる。
そして、第4開閉弁304の受圧面積A2は、第3開閉弁303が第3状態である場合に、第4開閉弁304を閉状態とするように受圧面積A1よりも大きくてもよい。これにより、第3開閉弁303が第3状態である場合に、第4開閉弁304を閉状態にしつつ、ジャッキ室60のオイルが第3連通路R3を通ってのみリザーバ室40へ至るようにすることが可能となる。そして、第3連通路R3の流路面積を第4連通路R4の流路面積よりも小さくすることで、第3開閉弁303が第2状態である場合よりも第3開閉弁303が第3状態である場合の方がジャッキ室60のオイルがリザーバ室40へ至る速度を小さくすることが可能となる。また、第3開閉弁303が第3状態である場合に第4開閉弁304が閉状態であることにより、第3開閉弁303が第3状態である場合に第4開閉弁304が開状態である場合よりも、ジャッキ室60のオイルを減らして車高を低くしている状態からジャッキ室60のオイル量を維持して車高を維持している状態への変化をより迅速に行うことが可能となる。
上述した実施の形態に係る制御弁305においては、供給される電流量が大きくなるのに応じて、維持モード、上昇モード、下降モードへと順に遷移させるべく、作動ロッド324の突出量と制御弁305の溝305aの位置との関係が定められている。すなわち、作動ロッド324の突出量が第1基準量未満である場合には、制御弁305の溝305aの軸方向の位置がユニット本体330の第1径方向連通孔349aと重なり、作動ロッド324の突出量が第1基準量以上である場合には、溝305aの軸方向の位置が第1径方向連通孔349aよりも下方の位置となる。これに対して、作動ロッド324の突出量が第1基準量未満である場合には、制御弁305の溝305aの軸方向の位置がユニット本体330の第1径方向連通孔349aよりも上方の位置となり、作動ロッド324の突出量が第1基準量以上である場合に、溝305aの軸方向の位置が第1径方向連通孔349aと重なるように溝305aを形成することで、供給される電流量が大きくなるのに応じて、上昇モード、維持モード、下降モードへと順に遷移させることができる。すなわち、制御弁305の溝305aの位置を変更することのみで、上昇モード、維持モード、下降モードへと順に遷移する前輪側流路切替ユニット300を実現することができる。
上述した実施の形態に係る前輪側ソレノイド310は、コイル311への通電電流が大きくなるほど作動ロッド314のケース315からの突出量が大きくなるようにプランジャ313に軸方向の推力が発生するものであるが、特にかかる態様に限定されない。例えば、前輪側ソレノイド310は、コイル311への通電電流が大きくなるほど作動ロッド314のケース315からの突出量が小さくなるようにプランジャ313に軸方向の推力が発生してもよい。このように構成された前輪側流路切替ユニット300においても、1つのユニットにて、車高を上昇させる上昇モード、車高を下降させる下降モード、車高を維持する維持モードの3つの制御モードを、電流量に応じて制御することができる。
Claims (5)
- 一端が車体側に支持され、他端が車輪側に支持されたスプリングと、
流体を収容する収容室の流体の量に応じて前記スプリングの長さを変更する変更装置と、
ポンプから供給された流体が流体を貯留する貯留室に向かう第1流路を開閉する第1弁と、
前記第1弁を閉状態とする方向の力を前記第1弁に加える流体を収容する背圧室から前記貯留室へ向かう排出流路を開閉する背圧調整弁と、
前記第1弁が前記閉状態である場合に、前記ポンプから供給された流体が前記収容室に向かう第2流路を開閉する第2弁と、
を備える車高調整装置。 - 前記背圧室から凹んだ凹部を介して前記背圧室から前記貯留室へ向かう前記排出流路を形成する流路形成部材をさらに備え、
前記背圧調整弁は、前記排出流路を開く位置と閉じる位置とに移動可能に前記流路形成部材の前記凹部に嵌め込まれている
請求項1に記載の車高調整装置。 - 前記背圧調整弁の位置に応じて移動して、前記収容室から前記貯留室へ向かう第3流路を開閉する第3弁をさらに備える
請求項2に記載の車高調整装置。 - 前記第3弁の位置に応じて移動して、前記収容室から前記貯留室へ向かう流路であって前記第3流路よりも流路面積が大きい第4流路を開閉する第4弁をさらに備える
請求項3に記載の車高調整装置。 - 前記第3弁は、前記第3流路上であって、前記第4弁を閉状態とする方向の力を前記第4弁に加える流体を収容する第4弁背圧室に設けられて、前記収容室から前記第4弁背圧室へ至る流入流路を開く位置と、前記流入流路を閉じる位置との間を移動する
請求項4に記載の車高調整装置。
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