JP6653613B2

JP6653613B2 - 懸架装置および懸架システム

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Publication number: JP6653613B2
Application number: JP2016070809A
Authority: JP
Inventors: 大輔池田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP2017180733A

Description

本発明は、懸架装置および懸架システムに関する。

自動二輪車に備えられるフロントフォークには、複数の空気ばね室を備えたものがある（例えば特許文献１）。

特許文献１に記載されたフロントフォークでは、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、リバウンド側空気ばね室Ｒ１１、内側空気ばね室Ｒ１２および外側空気ばね室Ｒ１３が設けられている。内側空気ばね室Ｒ１２は、インナーチューブ２２１内に配されたシリンダ３１１内に形成されている。内側空気ばね室Ｒ１２とリバウンド側空気ばね室Ｒ１１との間は、シリンダ３１１の内周面に摺接するシール部材３２４によってシールされている。また、シール部材３２４においてシリンダ３１１と接するリップ３２４Ｌは、リバウンド側空気ばね室Ｒ１１と内側空気ばね室Ｒ１２との間のエアリークを防止するとともに、圧縮比を調整するためのオイルの移動を防ぐように、エッジ形状となる先端を有している。

特開２０１５−８７００８号公報

上記のようなフロントフォークでは、シール部材３２４のリップ３２４Ｌが高圧でシリンダ３１１に張り付くため、シリンダ３１１とシール部材３２４との摩擦が大きくなる。

シリンダ３１１とシール部材３２４との摩擦は、空気ばね室の内圧を低下させること、またはシール部材３２４の締め代を小さくすることにより低減できる。空気ばね室の内圧を低下させる場合、シール部材３２４のセルフシール力が弱まる。このため、エンジン振動やブレーキング時のサイドフォースによってフロントフォークが軸ずれを起こしたときに、リップ３２４Ｌが軸ずれに対して追従することができず、空気ばね室の間でエアリークを生じる可能性がある。シール部材３２４の締め代を小さくする場合、空気圧（低圧設定）によっては、十分なシール性を確保することができず、上記の軸ずれに対してエアリークを生じる可能性がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、懸架装置の空気ばね室における摩擦を低減すると共に、空気ばね室の気密性を確保することにある。

本発明の懸架装置は、車体側に設けられたアウターチューブと、車軸側に設けられると共に、前記アウターチューブに対して摺動可能に挿入されたインナーチューブと、前記アウターチューブに固定された第１端部を有すると共に、前記インナーチューブに挿入された第２端部を有するロッドと、前記インナーチューブの内部において前記第２端部よりも車体側に設けられ、前記ロッドが貫通するロッドガイドと、可撓性を有すると共に、前記インナーチューブの内部に配された第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムと、前記ロッドの前記第２端部に設けられ、前記ロッドの外径よりも大きい外径を有する部分を少なくとも含み、前記第１ダイヤフラムおよび前記第２ダイヤフラムの内側に曲げられた部分に当接する外周面を有する当接部材と、前記第１ダイヤフラムの前記第１端部が固定される固定部材とを備え、前記第１ダイヤフラムの第１端部が前記第１ダイヤフラムの内側に曲げられた状態で前記ロッドの前記第２端部に対して固定されると共に、前記第１ダイヤフラムの第２端部が前記インナーチューブの車軸側の端部に設けられたボトムピースに固定されることにより前記第１ダイヤフラムの内側に第１気体ばね室が形成されており、前記第２ダイヤフラムの第１端部が前記第２ダイヤフラムの内側に曲げられた状態で前記第１ダイヤフラムよりも車体側において前記ロッドの前記第２端部に対して固定されると共に、前記第２ダイヤフラムの第２端部が前記ロッドガイドに固定されることにより前記第２ダイヤフラムの内側に第２気体ばね室が形成され、前記固定部材は前記当接部材に固定されており、前記第２ダイヤフラムの前記第１端部が前記当接部材に固定されている。

本発明は、懸架装置の空気ばね室における摩擦を低減すると共に、空気ばね室の気密性を確保することができるという効果を奏する。

（ａ）は本発明の実施形態１〜３に係る第１フロントフォークを備えた自動二輪車を示す側面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態１〜３に係る第１を含むフロントフォークを示す正面図である。（ａ）は上記第１フロントフォークの伸長状態を示す断面図であり、（ｂ）は上記第１フロントフォークにおけるロッドガイドの周辺を示す部分拡大断面図であり、（ｃ）は上記第１フロントフォークにおけるインナーチューブの車軸側端部の周辺を示す部分拡大断面図である。上記第１フロントフォークの圧縮状態を示す部分拡大断面図である。本発明の実施形態２に係る第１フロントフォークにおける第４固定部材を中心に拡大して示す断面図である。本発明の実施形態３に係る第１フロントフォークを示す部分拡大断面図である。（ａ）は従来のフロントフォークを示す断面図であり、（ｂ）は当該フロントフォークのインナーチューブ内に配されたシリンダにおけるシール構造を拡大して示す断面図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１〜図３を参照して説明する。

〈フロントフォーク４の全体構成〉
図１（ａ）は本実施形態に係るフロントフォーク４（懸架システム）を搭載した自動二輪車１を示す側面図である。また、図１（ｂ）は、本実施形態のフロントフォーク４を示す正面図である。

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とを備えている。

フロントフォーク４は、車体２に前輪１４Ａを連結し、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。本実施形態では、フロントフォーク４は、図１（ｂ）に示すように、第１フロントフォーク１１Ａ（懸架装置、第１懸架部）と、第２フロントフォーク１１Ｂ（第２懸架部）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とを備えている。

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、前輪１４Ａを挟んで対向するように前輪１４Ａの左右に配置され、車軸１４Ｓを介して前輪１４Ａを回転可能に支持する。また、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ている。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、空気ばね室（気体ばね室）を内蔵している。なお、本実施形態では第１フロントフォーク１１Ａは減衰機構を備えていない。第１フロントフォーク１１Ａの詳細については後述する。

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ている。ただし、第２フロントフォーク１１Ｂの構成はこれに限らず、例えば、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と第２フロントフォーク１１Ｂとを接続している。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ており、この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）可能に接続されている。

〈第１フロントフォーク１１Ａの構成〉
図２の（ａ）は、第１フロントフォーク１１Ａの断面図である。図２の（ｂ）は第１フロントフォーク１１Ａにおけるロッドガイド５２の周辺を示す部分拡大断面図であり、図２の（ｃ）は第１フロントフォーク１１Ａにおけるインナーチューブ３１の車軸側端部の周辺を示す部分拡大断面図である。

図２の（ａ）に示すように、第１フロントフォーク１１Ａは、アウターチューブ部２０と、インナーチューブ部３０と、車軸ブラケット部４０と、ロッド部５０と、第１ダイヤフラム部６０と、第２ダイヤフラム部７０とを備えている。

（アウターチューブ部２０）
アウターチューブ部２０は、アウターチューブ２１と、ブッシュ２２Ａと、ブッシュ２２Ｂと、シール部材２３と、キャップ部２４とを有している。

アウターチューブ２１は、管状の部材であり、車体側に配置されている。アウターチューブ２１における車輪側の端部には、ブッシュ２２Ａおよびシール部材２３を保持するための拡管部２１Ｄが形成されている。

ブッシュ２２Ａは、環状の部材であり、拡管部２１Ｄの内周部に設けられている。またブッシュ２２Ｂは、ブッシュ２２Ａと同様の環状の部材であり、第１フロントフォーク１１Ａの最伸長時にインナーチューブ３１の車体側の端部付近に配されるようにアウターチューブ２１に圧入されている。これにより、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とは、ブッシュ２２Ａおよび２２Ｂを介して軸方向にスライド可能に接続されている。また、インナーチューブ３１の外周面とアウターチューブ２１の内周面とがブッシュ２２Ａおよび２２Ｂを介さずに直接摺動する場合よりも、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１との間に作用する摩擦抵抗を低減できる。

シール部材２３は、リング状の部材であり、拡管部２１Ｄの内周部に取り付けられている。シール部材２３は、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とによって形成される内部空間を気密にする。

キャップ部２４は、ボルト２４Ｂと、第１シール部材２４Ｓと、第２シール部材２４Ｇと、第１ガス圧調整部２４Ａ１と、第２ガス圧調整部２４Ａ２と、ロッド保持部２４Ｈとを有しており、アウターチューブ２１の車体側の端部に配されている。

ボルト２４Ｂは、アウターチューブ２１の車体側の端部において、アウターチューブ２１の車体側の開口を塞いでアウターチューブ２１内を気密にするように、アウターチューブ２１の内側に固定される。

第１シール部材２４Ｓは、アウターチューブ２１とボルト２４Ｂとの間に配置されており、アウターチューブ２１とボルト２４Ｂとの隙間を封止し、アウター室Ｒ３を密封する。

第２シール部材２４Ｇは、ボルト２４Ｂとロッド保持部２４Ｈとの間に配置されており、ボルト２４Ｂとロッド保持部２４Ｈとの隙間を封止し、後述のロッド内室５１Ｒを密封する。

第１ガス圧調整部２４Ａ１および第２ガス圧調整部２４Ａ２は、ボルト２４Ｂの外部に臨む位置に並んで取り付けられている。図２の（ａ）において、第１ガス圧調整部２４Ａ１は第２ガス圧調整部２４Ａ２に隠れた位置に配置されている。第１ガス圧調整部２４Ａ１はロッド内室５１Ｒに連通し、第２ガス圧調整部２４Ａ２はアウター室Ｒ３に連通する。第１ガス圧調整部２４Ａ１により、ロッド内室５１Ｒの内側から外側へのガスの流出を阻止するとともに、ロッド内室５１Ｒの封入ガス圧を調整できる。第２ガス圧調整部２４Ａ２により、アウター室Ｒ３の内側から外側へのガスの流出を阻止するとともに、アウター室Ｒ３の封入ガス圧を調整できる。なお、後述するようにロッド内室５１Ｒは後述のバランス室Ｒ２と連通しているため、ロッド内室５１Ｒの封入ガス圧を調整することにより、バランス室Ｒ２の封入ガス圧を調整できる。第１ガス圧調整部２４Ａ１および第２ガス圧調整部２４Ａ２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２４Ｈは、後述するロッド５１を保持するための部材であり、ボルト２４Ｂに取り付けられている。ロッド５１は、ロッド保持部２４Ｈに接続されることで、ロッド保持部２４Ｈ、第１シール部材２４Ｓ、および第２シール部材２４Ｇを介してアウターチューブ２１に気密に固定される。

（インナーチューブ部３０）
インナーチューブ部３０は、管状の部材であるインナーチューブ３１と、ボトムピース３２とを有している。

インナーチューブ３１は、アウターチューブ２１の内径よりも小さい外径を有するように形成されており、アウターチューブ２１の内側に挿入される。これにより、インナーチューブ３１は、アウターチューブ２１の軸方向に沿ってアウターチューブ２１に対して相対的に移動可能な状態でアウターチューブ２１に接続される。また、インナーチューブ３１は、車軸側の端部が、前輪１４Ａを回転可能に支持する車軸ブラケット部４０に固定され、車体側の端部がアウターチューブ２１内に挿入されている。

インナーチューブ３１における車軸側の端部近傍には、車軸ブラケット部４０との接続部位を形成する雄ねじ部３１Ｊが形成されている。また、インナーチューブ３１は、車体側の端部が開口している。

図２の（ｃ）にも示すように、ボトムピース３２は、円筒形状をなす円筒部３２Ｃと、円筒部３２Ｃの車軸側の端部で外周側へ張り出した鍔部３２Ｆとを有している。ボトムピース３２は、鍔部３２Ｆの外周部分で、インナーチューブ３１と車軸ブラケット部４０とに挟持されている。円筒部３２Ｃは、後述する第１ダイヤフラム６１の第１固定端部６１Ｅ２が固定される。鍔部３２Ｆは、車軸ブラケット部４０と当接する当接面に設けられた鍔部シール部材３２Ｓを有している。

（車軸ブラケット部４０）
車軸ブラケット部４０は、チューブ保持部４１と、車軸連結部４２と、ガス圧調整部４３とを有しており、インナーチューブ３１の車軸側に配置される。なお、本実施形態では、チューブ保持部４１と車軸連結部４２とは一体的に形成されている。

チューブ保持部４１は、インナーチューブ３１の外径よりも大きな外径の円筒形状を有している。この円筒形状の内周面には、インナーチューブ３１の雄ねじ部３１Ｊが螺合される雌ねじ部（図示せず）が形成されている。また、チューブ保持部４１は、インナーチューブ３１と当接する当接面に設けられたシール部材４１Ｓを有している。これにより、インナーチューブ３１の車軸側の端部がチューブ保持部４１に挿入され、チューブ保持部４１とインナーチューブ３１とは、シール部材４１Ｓを介して接続される。インナーチューブ３１の車軸側の端部は、ボトムピース３２の鍔部シール部材３２Ｓと、チューブ保持部４１のシール部材４１Ｓとによって密閉されている。

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を備えている。また、車軸孔４２Ｈの内径は、車軸ボルト４５を締付けることにより変更可能であり、車軸孔４２Ｈの内径を小さくすることによって前輪１４Ａの車軸１４Ｓを締め付け可能な構成になっている。

ガス圧調整部４３は、チューブ４３Ｔを介してインナーチューブ３１内のインナー室Ｒ１と連通している。このガス圧調整部４３により、インナー室Ｒ１の内側から外側へのガスの流出を阻止するとともに、インナー室Ｒ１内の封入ガスの圧力を調整できる。

（ロッド部５０）
図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、ロッド部５０は、ロッド５１と、ロッドガイド５２と、ブッシュ５３と、第１固定部材５４と、第２固定部材５５と、シールケース５８と、カラー５９とを有している。

ロッド５１は、アウターチューブ２１の軸方向に沿って伸びる棒状の部材であり、アウターチューブ２１およびインナーチューブ３１の内側に配置されている。ロッド５１は、インナーチューブ３１のアウターチューブ２１に対する移動に伴ってインナーチューブ３１に対して軸方向に相対的に移動する。また、ロッド５１の内部には、軸方向に延伸するロッド内室５１Ｒ（空間部）が形成されている。すなわち、ロッド５１は中空状に形成されている。

ロッド５１の車体側の端部には、車体側雄ねじ部５１Ｐ（第１端部）が形成されている。ロッド５１は、この車体側雄ねじ部５１Ｐをロッド保持部２４Ｈに形成された雌ねじ部（図示せず）に接続することにより、ロッド保持部２４Ｈを介してアウターチューブ２１に固定されている。これにより、ロッド５１は、アウターチューブ２１における車体側の端部に固定されている。

ロッド５１の車軸側の端部には、第１固定部材５４を取り付けるための車軸側雄ねじ部５１Ｊ（第２端部）が形成されている。これにより、ロッド５１は、車軸側雄ねじ部５１Ｊに取り付けられた第１固定部材５４を車軸側の端部で保持する。また、ロッド５１における車軸側の端部近傍には、ロッド５１の内部のロッド内室５１Ｒとロッド５１の外部とを連通させる孔部５１Ｈが複数設けられている。これにより、ロッド内室５１Ｒは、孔部５１Ｈを介して、後述するカラー５９の内側とロッド５１の外周面とで形成される空間と連通している。

ロッドガイド５２は、インナーチューブ３１内に配されており、インナーチューブ３１の車体側の端部近傍に取り付けられている。ロッドガイド５２は、軸方向に貫通する貫通孔５２Ｈを有しており、貫通孔５２Ｈの内径は、ロッド５１の外径よりも大きい。ロッド５１は、貫通孔５２Ｈを貫通するようにロッドガイド５２に挿入されており、ロッドガイド５２によってロッド５１の軸方向にスライド可能に支持されている。

シールケース５８は、貫通孔５２Ｈに配置されており、ロッド５１に対して摺接する摺接面と、ロッドガイド５２の内周面と接触する接触面とを有している。シールケース５８は、上記摺接面とロッド５１の外周面との間を密封する２つのロッド側シール部材５８Ｓ１と、上記接触面とロッドガイド５２の内周面との間を密封するロッドガイド側シール部材５８Ｓ２とが小組されている。また、シールケース５８は、ストッパー５８ＳＴでロッドガイド５２にねじ止め等により固定されている。これにより、バランス室Ｒ２とアウター室Ｒ３とが区画される。

カラー５９は、ロッド５１のインナーチューブ３１に対する車体側への移動を所定の位置で規制する部材であり、ストッパー５８ＳＴと第１固定部材５４との間に設けられている。カラー５９は、小径筒部５９Ｓと、小径筒部５９Ｓより大きい内径を有する大径筒部５９Ｌとを有している。小径筒部５９Ｓは、ストッパー５８ＳＴ側に設けられており、小径筒部５９Ｓの内周面でロッド５１の外周面に固定されている。大径筒部５９Ｌは、第１固定部材５４側に設けられており、大径筒部５９Ｌの内周面とロッド５１の外周面との間は離れている。大径筒部５９Ｌの端部は、第１固定部材５４に固定されている。また、大径筒部５９Ｌには、大径筒部５９Ｌの内周面とロッド５１の外周面との間の空間と、カラー５９の外部、すなわち後述する第２ダイヤフラム７１の内部とを連通する連通孔５９Ｈが複数設けられている。これにより、ロッド内室５１Ｒは、カラー５９の内側とロッド５１の外周面とで形成される空間と、カラー５９の連通孔５９Ｈとを介して、第２ダイヤフラム７１の内部空間と連通している。

ロッドガイド５２は、車体側に伸びる筒状部５２Ｃを有しており、筒状部５２Ｃは、インナーチューブ３１の車体側の端部にねじ止め等により固定されている。筒状部５２Ｃは、アウターチューブ２１の内周面に対して摺接する摺接面に設けられた外側シール部材５２Ｓとインナーチューブ３１の内周面に対して摺接する摺接面に設けられた内側シール部材５２Ｇとを有している。これにより、ロッドガイド５２とインナーチューブ３１との間の空間は内側シール部材５２Ｇによって封止される。また、ロッドガイド５２とアウターチューブ２１との間の空間は外側シール部材５２Ｓによって封止される。

ブッシュ５３は、貫通孔５２Ｈに取り付けられ、ロッド５１とロッドガイド５２との間の摩擦抵抗を低減する。また、ブッシュ５３は、ロッド５１とロッドガイド５２との間の摺動をガイドする。

第１固定部材５４は、後述する第２ダイヤフラム７１の車軸側の端部が固定される部材であり、ロッド５１の車軸側雄ねじ部５１Ｊに接続されている。第１固定部材５４は、ロッド５１の外径よりも大きい外径を有すると共に、ロッド５１の車軸側の端部からアウターチューブ２１における拡管部２１Ｄの付近まで達する長さを有している。

第２固定部材５５は、後述する第１ダイヤフラム６１の車体側の端部が固定される部材である。第２固定部材５５は、有低の円筒形状をなしており、第１固定部材５４の平坦な車軸側の先端部に固定されている。

（第１ダイヤフラム部６０）
第１ダイヤフラム部６０は、第１ダイヤフラム６１と、第１かしめバンド６２と、第２かしめバンド６３とを有している。

第１ダイヤフラム６１は、筒状の部材であり、両端が開口している。第１ダイヤフラム６１は、可撓性を有するようにゴム等の可撓性材料によって形成されている。また、第１ダイヤフラム６１は、インナーチューブ３１内の車軸側に配置されている。また、第１ダイヤフラム６１の外周面の一部は、インナーチューブ３１の内周面と接している。

第１ダイヤフラム６１の車体側の端部（第１端部）である第１可動端部６１Ｅ１は、第１ダイヤフラム６１の内側に曲げられ、かつ第１可動端部６１Ｅ１の外周面が第２固定部材５５の外周面に当接した状態で、第１可動端部６１Ｅ１の内周面側に第１かしめバンド６２が巻き付けられることによって、第２固定部材５５に固定される。

第１ダイヤフラム６１の車軸側の端部（第２端部）である第１固定端部６１Ｅ２は、第１ダイヤフラム６１の本体部分より小さい外径となるように形成されている。この第１固定端部６１Ｅ２は、第１固定端部６１Ｅ２の内周面がボトムピース３２の外周面に当接した状態で、第１固定端部６１Ｅ２の外周面側に第２かしめバンド６３が巻き付けられることによって、ボトムピース３２に固定される。

第１ダイヤフラム６１の内部は、第１可動端部６１Ｅ１が第２固定部材５５に気密状態で固定される共に、第１固定端部６１Ｅ２がボトムピース３２に気密状態で固定されることにより、外部に対して気密状態に保たれている。

（第２ダイヤフラム部７０）
第２ダイヤフラム部７０は、第２ダイヤフラム７１と、第３かしめバンド７２と、第４かしめバンド７３とを有している。

第２ダイヤフラム７１は、筒状の部材であり、両端が開口している。第２ダイヤフラム７１は、可撓性を有するようにゴム等の可撓性材料によって形成されている。また、第２ダイヤフラム７１は、インナーチューブ３１内の第１ダイヤフラム６１よりも車体側に配置されている。また、第２ダイヤフラム７１の外周面の一部は、インナーチューブ３１の内周面と接している。

第２ダイヤフラム７１の車軸側の端部（第１端部）である第２可動端部７１Ｅ１は、第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられ、かつ第２可動端部７１Ｅ１の外周面が第１固定部材５４における車体側の端部の外周面に当接した状態で、第２可動端部７１Ｅ１の内周面側に第３かしめバンド７２が巻き付けられることによって、第１固定部材５４に固定される。

第２ダイヤフラム７１の車体側の端部（第２端部）である第２固定端部７１Ｅ２は、第２ダイヤフラム７１の本体部分より小さい外径となるように形成されている。この第２固定端部７１Ｅ２は、第２固定端部７１Ｅ２の内周面がロッドガイド５２における車軸側の端部の外周面に当接した状態で、第２固定端部７１Ｅ２の外周面側に第４かしめバンド７３が巻き付けられることによって、ロッドガイド５２に固定される。すなわち、第２固定端部７１Ｅ２は、ロッドガイド５２を介して間接的にインナーチューブ３１に固定されている。

第２ダイヤフラム７１の内部は、第２可動端部７１Ｅ１が第１固定部材５４に気密状態で固定される共に、第２固定端部７１Ｅ２がロッドガイド５２に気密状態で固定されることにより、外部に対して気密状態に保たれている。

（気体ばね室）
本実施形態では、上述のように、第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１によって、インナーチューブ３１内の空間が区画されている。具体的には、インナーチューブ３１内における第２ダイヤフラム７１内の領域と、当該領域と孔５１Ｈを介して連通するロッド内室５１Ｒとが、第２気体ばね室としてのバランス室Ｒ２となる。また、第１ダイヤフラム６１と、ボトムピース３２と、第２固定部材５５とで形成される密閉空間が、第１気体ばね室としてのインナー室Ｒ１となる。

また、本実施形態では、インナーチューブ３１内におけるロッド５１の外部であって、ロッドガイド５２（筒状部５２Ｃ）よりも車体側（アウターチューブ２１側）に、気体ばね室としてのアウター室Ｒ３が形成される。つまり、アウター室Ｒ３は、アウターチューブ２１内における車体側の端部（キャップ部２４）からロッドガイド５２の筒状部５２Ｃ内の領域に形成されている。

〈第１フロントフォーク１１Ａの動作〉
（圧側行程）
図３は、第１フロントフォーク１１Ａの圧縮状態を示す部分拡大断面図である。

第１フロントフォーク１１Ａの圧側行程においては、図３に示すように、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とが軸方向に沿って相対的に近づく方向に移動する。一方、ロッドガイド５２と第１固定部材５４および第２固定部材５５とは、軸方向に沿って相対的に遠ざかる方向に移動する。すなわち、第１固定部材５４および第２固定部材５５はインナーチューブ３１内を車軸側に向けて相対的に移動し、ロッドガイド５２はインナーチューブ３１と共にアウターチューブ２１内を車体側に向けて相対的に移動する。

第１固定部材５４および第２固定部材５５の相対移動により、第１可動端部６１Ｅ１が第１ダイヤフラム６１の内側に押し込まれると、第１ダイヤフラム６１は、第１固定部材５４の外周面に沿って内側に曲げられる部分が長くなる。この結果、第１ダイヤフラム６１内の容積が減少することで、インナー室Ｒ１内の空気が圧縮される。それゆえ、インナー室Ｒ１が空気ばねとして作用し、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とを互いに遠ざける方向の反力が発生する。

一方、第１固定部材５４および第２固定部材５５の相対移動により、第２可動端部７１Ｅ１が第２ダイヤフラム７１の内側から引き出されると、第２ダイヤフラム７１は、第１固定部材５４の外周面に沿って内側に曲げられる部分が短くなる。この結果、第２ダイヤフラム７１内の容積が増加する。

また、ロッドガイド５２が車体側へ相対移動することにより、アウター室Ｒ３の容積が減少することでアウター室Ｒ３内の空気が圧縮される。これにより、アウター室Ｒ３が空気ばねとして作用し、アウター室Ｒ３においてもインナー室Ｒ１と同様、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とを互いに遠ざけ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２の（ａ）に示すように、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とが軸方向に沿って相対的に遠ざかる方向に移動する。一方、ロッドガイド５２と第１固定部材５４および第２固定部材５５とは、軸方向に沿って相対的に近づく方向に移動する。すなわち、第１固定部材５４および第２固定部材５５はインナーチューブ３１内を車体側に向けて相対的に移動し、ロッドガイド５２はインナーチューブ３１と共にアウターチューブ２１内を車軸側に向けて相対的に移動する。この状態では、図２の（ｂ）に示すように、カラー５９の小径筒部５９Ｓにおける車体側の端部がロッドガイド５２に当接するので、ロッド５１がこれ以上車体側に移動できない。

第１固定部材５４および第２固定部材５５の相対移動により、第２可動端部７１Ｅ１が第２ダイヤフラム７１の内側に押し込まれると、第２ダイヤフラム７１は、第１固定部材５４の外周面に沿って折り返される部分が長くなる。この結果、第２ダイヤフラム７１内の容積が減少することで、バランス室Ｒ２内の空気が圧縮される。それゆえ、バランス室Ｒ２が空気ばねとして作用し、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とを互いに近づける方向の反力が発生する。

一方、第１固定部材５４および第２固定部材５５の相対移動により、第１可動端部６１Ｅ１が第１ダイヤフラム６１の内側から引き出されると、第１ダイヤフラム６１は、第１固定部材５４の外周面に沿って折り返される部分が短くなる。この結果、第１ダイヤフラム６１内の容積が増加する。

以上のように、本実施形態にかかる第１フロントフォーク（懸架装置）１１Ａは、車体側に設けられたアウターチューブ２１と、車軸側に設けられると共に、アウターチューブ２１に対して摺動可能に挿入されたインナーチューブ３１と、アウターチューブ２１に固定された車体側雄ねじ部５１Ｐを有すると共に、インナーチューブ３１に挿入された車軸側雄ねじ部５１Ｊを有するロッド５１と、インナーチューブ３１内において車軸側雄ねじ部５１Ｊよりも車体側に設けられ、ロッド５１が貫通するロッドガイド５２と、可撓性を有すると共に、インナーチューブ３１内に配された第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１とを備えている。また、第１ダイヤフラム６１の第１可動端部６１Ｅ１が、第１ダイヤフラム６１の内側に曲げられた状態でロッド５１の車軸側雄ねじ部５１Ｊに対して第１固定部材５４および第２固定部材５５を介して固定されると共に、第１ダイヤフラム６１の第１固定端部６１Ｅ２がインナーチューブ３１の車軸側で固定されることにより第１ダイヤフラム６１の内側にインナー室Ｒ１が空気ばね室として形成されている。また、第２ダイヤフラム７１の第２可動端部７１Ｅ１が、第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられた状態で第１ダイヤフラム６１よりも車体側においてロッド５１の車軸側雄ねじ部５１Ｊに対して第１固定部材５４を介して固定されると共に、第２ダイヤフラム７１の第２固定端部７１Ｅ２がロッドガイド５２に固定されることにより第２ダイヤフラム７１の内側にバランス室Ｒ２が空気ばね室として形成されている。

上記の構成によれば、第１ダイヤフラム６１の第１可動端部６１Ｅ１および第１固定端部６１Ｅ２を固定することで密閉した気体ばね室を形成し、第２ダイヤフラム７１の第２可動端部７１Ｅ１および第２固定端部７１Ｅ２を固定することで密閉した気体ばね室を形成している。これにより、２つの気体ばね室が区画されるので、従来のフロントフォークのように、シリンダに摺接するシール部材によって２つの気体ばね室を区画する必要がない。

上記のシール部材が不要になるので、シール部材が高圧でシリンダに摺接するという不都合が生じることもない。これにより、シール部材がシリンダに張り付くことも無くなり、シール部材の張り付きによる摩擦が発生しない。また、気体ばね室に摺接部分が無いので、気体ばね室から気体が漏れることはなく、気体ばね室の気密性を高めることができる。

また、第１フロントフォーク１１Ａは、ロッドの車軸側雄ねじ部５１Ｊに設けられ、ロッド５１の外径よりも大きい外径を有する部分を少なくとも含み、第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられた部分に当接する外周面を有する第１固定部材５４を有している。

第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられた部分は、第１固定部材５４（当接部材）に当接することにより、第１固定部材５４の外径に応じて内径が変わる。これに応じて、インナー室Ｒ１およびバランス室Ｒ２の容積も変化するので、インナー室Ｒ１およびバランス室Ｒ２の反力を調整することができる。

また、ロッド部５０は、第１ダイヤフラム６１の第１可動端部６１Ｅ１を固定する第２固定部材５５を有している。また、第２固定部材５５は第１固定部材５４（固定部材）に固定されている。また、第２ダイヤフラム７１の第２可動端部７１Ｅ１は第１固定部材５４に固定されている。

これにより、第１ダイヤフラム６１の第１可動端部６１Ｅ１を第２固定部材５５に一旦固定してから、第２固定部材５５を第１固定部材５４に固定する。それゆえ、第１ダイヤフラム６１の第１可動端部６１Ｅ１を第１固定部材５４に直接固定するよりも、第１ダイヤフラム６１の第１固定部材５４への組み付けを容易にすることができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図４を参照して説明する。なお、本実施形態において実施形態１における構成部材と同等の機能を有する構成部材については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。

図４は、実施形態２に係る第１フロントフォーク１１Ａにおける第３固定部材５６を中心に拡大して示す断面図である。

本実施形態の第１フロントフォーク１１Ａでは、図４に示すように、ロッド部５０が、前述の第１固定部材５４に代えて、第３固定部材５６（当接部材）を有している。

〈第３固定部材５６〉
第３固定部材５６は、第２ダイヤフラム７１が固定される部材である。第３固定部材５６は、ロッド５１の端部からアウターチューブ２１における拡管部２１Ｄの付近まで達する長さを有している。また、第３固定部材５６は、第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられた部分が当接する外周面の外径が、第３固定部材５６の軸方向に沿って異なるように形成されている。具体的には、第３固定部材５６は、ロッド５１の車軸側雄ねじ部５１Ｊに取り付けられる側（車体側）の最も大きい外径を有する大径部５６Ｌと、大径部５６Ｌよりも車軸側で最も小さい外径を有する小径部５６Ｓとを含んでいる。軸方向に沿った大径部５６Ｌと小径部５６Ｓとの間の部分は、外周面が滑らかに変化するように形成されるように、外径が異なっている。

〈第２ダイヤフラム７１〉
第２ダイヤフラム７１の第２固定端部７１Ｅ２は、実施形態１と同様、第４かしめバンド７３によってロッドガイド５２に固定されている。第２ダイヤフラム７１の第２可動端部７１Ｅ１は、第２ダイヤフラム７１の内側に曲げられ、かつ第２可動端部７１Ｅ１の外周面が第３固定部材５６における大径部５６Ｌの外周面に当接した状態で、第２可動端部７１Ｅ１の内周面側で第３かしめバンド７２が巻き付けられることによって、第３固定部材５６に固定される。

〈第３固定部材５６による反力の調整〉
伸側行程では、第３固定部材５６はインナーチューブ３１内を車体側に向けて相対的に移動し、ロッドガイド５２はアウターチューブ２１内を車軸側に向けて相対的に移動する。第３固定部材５６の相対移動により、図４に示すように、第２可動端部７１Ｅ１が第２ダイヤフラム７１の内側に押し込まれると、第２ダイヤフラム７１は、第３固定部材５６の外周面に沿って内側に曲げられた部分（第３固定部材５６の外周面に当接する部分）が長くなる。この結果、第２ダイヤフラム７１内の容積が減少することで、バランス室Ｒ２内の空気が圧縮される。それゆえ、バランス室Ｒ２が空気ばねとして作用し、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とを収縮させる方向の反力が発生する。

一方、圧側行程では、第３固定部材５６の伸側行程とは逆方向の相対移動により、図示はしないが、第１可動端部６１Ｅ１が第１ダイヤフラム６１の内側に押し込まれると、第１ダイヤフラム６１は、第３固定部材５６の外周面に沿って内側に曲げられた部分（第３固定部材５６の外周面に当接する部分）が長くなる。この結果、第１ダイヤフラム６１内の容積が減少することで、インナー室Ｒ１内の空気が圧縮される。それゆえ、バランス室Ｒ２が空気ばねとして作用し、アウターチューブ２１とインナーチューブ３１とを伸長させる方向の反力が発生する。

ここで、第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１の曲げられた部分が小径部５６Ｓの外周面に位置している状態では、それぞれ第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１内の容積が第１固定部材５４を用いた場合と比べて大きくなる。したがって、インナー室Ｒ１およびバランス室Ｒ２の反力を実施形態１の第１固定部材５４を用いた場合と比べて小さくすることができる。

また、第３固定部材５６の外径が第３固定部材５６の軸方向に沿って異なるように形成されているので、第１フロントフォーク１１Ａのストロークに応じた反力特性を得ることができる。特に、小径部５６Ｓの位置や外径を変えることにより、第１ダイヤフラム６１および第２ダイヤフラム７１内の容積を所望に設定することができる。よって、第１フロントフォーク１１Ａのストロークに応じて、インナー室Ｒ１およびバランス室Ｒ２の反力を調整することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について図５を参照して説明する。なお、本実施形態においても実施形態１における構成部材と同等の機能を有する構成部材については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。

図５は、本実施形態に係る第１フロントフォーク１１Ａを示す部分拡大断面図である。

本実施形態の第１フロントフォーク１１Ａでは、図５に示すように、ロッド部５０が、前述の第１固定部材５４に代えて、第４固定部材５７（当接部材）を有している。

第４固定部材５７は、実施形態１の第１固定部材５４と同様、第２ダイヤフラム７１が固定される部材であり、ロッド５１の車軸側雄ねじ部５１Ｊに接続されている。第４固定部材５７は、第１固定部材５４と同様の外観形状をなしている。また、第４固定部材５７の内部には、ロッド５１のロッド内室５１Ｒと同じ内径を有し、かつロッド内室５１Ｒと通じる空洞部５７Ｈが第４固定部材５７の先端部付近まで形成されている。

本実施形態では、ロッド５１は、内部にロッド５１のバランス室Ｒ２と連通するロッド内室５１Ｒを有している。これにより、第１フロントフォーク１１Ａのサイズを増大させることなくバランス室Ｒ２の容積を増加することができる。また、第４固定部材５７は、内部にロッド内室５１Ｒと連通する空洞部５７Ｈを有している。これにより、バランス室Ｒ２が空洞部５７Ｈにまで拡張されるので、さらにバランス室Ｒ２の容積を増加することができる。

なお、上記の構造は、前述の実施形態２にも適用できる。すなわち、図４に示す第３固定部材５６の内部にも、ロッド５１のロッド内室５１Ｒと同じ内径を有し、かつロッド内室５１Ｒと通じる空洞部が形成されていてもよい。また、空洞部５７Ｈの形状は、図５に示した形状に限定されず、どのような形状であってもよい。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

４フロントフォーク（懸架システム）
１１Ａ第１フロントフォーク（懸架装置、第１懸架部）
１１Ｂ第２フロントフォーク（第２懸架部）
１４Ｓ車軸
２１アウターチューブ
３１インナーチューブ
５１ロッド
５１Ｊ車軸側雄ねじ部（第２端部）
５１Ｐ車体側雄ねじ部（第１端部）
５１Ｒロッド内室（空間部）
５２ロッドガイド
５４第１固定部材（当接部材）
５５第２固定部材（固定部材）
５６第３固定部材（当接部材）
５７第４固定部材（当接部材）
５７Ｈ空洞部
６１第１ダイヤフラム
６１Ｅ１第１可動端部（第１端部）
６１Ｅ２第１固定端部（第２端部）
７１第２ダイヤフラム
７１Ｅ１第２可動端部（第１端部）
７１Ｅ２第２固定端部（第２端部）
Ｒ１インナー室（第１気体ばね室）
Ｒ２バランス室（第２気体ばね室）

Claims

車体側に設けられたアウターチューブと、
車軸側に設けられると共に、前記アウターチューブに対して摺動可能に挿入されたインナーチューブと、
前記アウターチューブに固定された第１端部を有すると共に、前記インナーチューブに挿入された第２端部を有するロッドと、
前記インナーチューブの内部において前記第２端部よりも車体側に設けられ、前記ロッドが貫通するロッドガイドと、
可撓性を有すると共に、前記インナーチューブの内部に配された第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムと、
前記ロッドの前記第２端部に設けられ、前記ロッドの外径よりも大きい外径を有する部分を少なくとも含み、前記第１ダイヤフラムおよび前記第２ダイヤフラムの内側に曲げられた部分に当接する外周面を有する当接部材と、
前記第１ダイヤフラムの前記第１端部が固定される固定部材とを備え、
前記第１ダイヤフラムの第１端部が前記第１ダイヤフラムの内側に曲げられた状態で前記ロッドの前記第２端部に対して固定されると共に、前記第１ダイヤフラムの第２端部が前記インナーチューブの車軸側の端部に設けられたボトムピースに固定されることにより前記第１ダイヤフラムの内側に第１気体ばね室が形成されており、
前記第２ダイヤフラムの第１端部が前記第２ダイヤフラムの内側に曲げられた状態で前記第１ダイヤフラムよりも車体側において前記ロッドの前記第２端部に対して固定されると共に、前記第２ダイヤフラムの第２端部が前記ロッドガイドに固定されることにより前記第２ダイヤフラムの内側に第２気体ばね室が形成され、
前記固定部材は前記当接部材に固定されており、
前記第２ダイヤフラムの前記第１端部が前記当接部材に固定されていることを特徴とする懸架装置。
前記当接部材は、外径が前記当接部材の軸方向に沿って異なるように形成されている請求項１に記載の懸架装置。
前記ロッドは、内部に前記第２気体ばね室と連通する空間部を有し、
前記当接部材は、内部に前記空間部と連通する空洞部を有している請求項１または２に記載の懸架装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の懸架装置を第１懸架部として備え、
減衰機構を内蔵する第２懸架部をさらに備えていることを特徴とする懸架システム。