(57)【要約】【課題】従来のエアサスペンションは、底着きを防止するためにガス室内を高圧にしているが、ガス室内が高圧になっていることで、アウターボディとインナーチューブとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材での摩擦抵抗が増え、滑らかな作動を妨げるという問題がある。一方、ガス室内の圧力を下げ、サスペンションの滑らかな作動を優先する場合は、全ストロークを使いきり、容易に底着きしてしまい、車両の走行の挙動が不安定になってしまうという問題がある。【解決手段】アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成した。【選択図】図１
2011163550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とするサスペンション。
【請求項２】
磁石部材をアウターボディ挿入側のインナーチューブ端部と、最圧縮時にインナーチューブ端部と近傍となるアウターボディ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項３】
インナーチューブ内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【請求項４】
リザーバタンクと、リザーバタンク内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンと、リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、主として二輪車のサスペンションに関し、サスペンション最圧縮時の底着きを防止または緩衝するための底着き防止機構を備えたサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】  路面から受ける振動を吸収するサスペンションとして、アウターボディ内にインナーチューブが摺動自在に挿入され、空気ばねまたは金属ばねを備え、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッド先端部にピストンバルブが取り付けられた、空気ばねまたは金属ばねの振動を減衰させるダンパを設けたサスペンションが知られている。また、フリーピストンやリザーバタンクを備えたものもある。【０００３】  サスペンションに大きな衝撃力が入力されて最圧縮状態になると底着きという現象が発生し、車両の走行の挙動が不安定になる。さらに、底着きはサスペンションの機構部品に損傷を与える場合がある。これらを避けるため、ストロークの限界部に底着き防止機構を設けることがある。例えば、特許文献１に開示のフロントフォークでは、最圧縮状態において、オイルロックケースとオイルロックピースを設けたオイルロック構造により、過剰な圧縮を阻止して衝撃力を受け止めるような構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５７０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  上記特許文献１のようなオイルロック機構を備えたサスペンションは、機能上特に欠陥があるわけではない。しかし、従来のエアサスペンションでは次のような問題の改善が望まれている。【０００６】  従来のエアサスペンションは、アウターボディ内にガスを封入したガス室の容積変化と、それに伴う内部圧力の変化より、空気ばねとしての機能を得ているが、底着きを防止するためにガス室内を高圧にしている。【０００７】  アウターボディ内に設けられているガス室内が高圧になっていることで、アウターボディとインナーチューブとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材での摩擦抵抗が増え、サスペンションの滑らかな作動を妨げるという問題がある。【０００８】  一方、ガス室内の圧力を下げ、サスペンションの滑らかな作動を優先する場合は、全ストロークを使いきり、容易に底着きしてしまい、車両の走行挙動が不安定になってしまうという問題がある。【０００９】  本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、アウターボディ内ガス室が、従来に比べて低圧であっても底着きを防止または緩衝可能な構成を備えたサスペンションを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  そして、本発明は上記目的を達成するために、請求項１の発明は、アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とするサスペンションである。【００１１】  請求項２の発明は、磁石部材をアウターボディ挿入側のインナーチューブ端部と、最圧縮時にインナーチューブ端部と近傍となるアウターボディ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションである。【００１２】  請求項３の発明は、インナーチューブ内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションである。【００１３】  請求項４の発明は、リザーバタンクと、リザーバタンク内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンと、リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションである。
【発明の効果】
【００１４】  請求項１の発明によれば、アウターボディ内にインナーチューブがシール部材を介して摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にアウターボディ側に取り付けられたピストンロッドと、ピストンロッドを介して設けられたピストンバルブが取り付けられたダンパ部を有するサスペンションにおいて、磁石部材をピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成されている。従って最圧縮時において、サスペンションストロークの最終部に設けられた永久磁石または電磁石からなる磁石部材間の反発力により、アウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。【００１５】  請求項２の発明は、請求項１の発明に加え、磁石部材をアウターボディ挿入側のインナーチューブ端部と、最圧縮時にインナーチューブ端部と近傍となるアウターボディ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。従って、磁石部材間に発生する反発力は、請求項１よりも大きく、よりアウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。【００１６】  請求項３の発明によれば、請求項１の発明に加え、インナーチューブ内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。インナーチューブ内のオイル室とガス室はフリーピストンで区画されるので、液面とガスの境界面による設置方向の制限は無い。フリーピストンに設けられた磁石部材と、請求項１におけるピストンバルブ先端と、インナーチューブ内底部に設けられた磁石部材間で発生する反発力により、よりアウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。【００１７】  請求項４の発明によれば、請求項１の発明に加え、リザーバタンクと、リザーバタンク内をオイル室とガス室とに区画するフリーピストンを備え、磁石部材をフリーピストンと、リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。また、リザーバタンク内に、オイル室とガス室とを区画するフリーピストンを備えているので、液面とガスの境界面によるサスペンションの設置方向の制限は無い。リザーバタンクのコンプレッションアジャスタに設けられた磁石部材と、リザーバタンク内に設けられたフリーピストンの磁石部材との位置を、コンプレッションアジャスタで調整することにより、反発力を任意に変更することができるので、反発力の調整が可能になる。また、請求項１同様、アウターボディ内ガス室が低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。【００１８】  従って、請求項１、２、３、４の発明によれば、アウターボディ内ガス室のガス圧を従来に比べて低く設定することが可能になり、アウターボディとインナーチューブとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材での摩擦抵抗が軽減し、滑らかな作動が期待できる。【００１９】  また、請求項１、２、３、４の発明によれば、最圧縮状態において、磁石部材間の反発力により、乗り心地とストローク奥での腰感または踏ん張り感の向上が期待できる。【００２０】  さらに、磁石部材を電磁石として設けた場合、電磁石の磁力を電気的に制御することで、ストローク奥での腰感または踏ん張り感の調整が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の請求項１を実施した自転車用リアサスペンションの一部切欠き縦断正面図である。
【図２】本発明の請求項２を実施した自転車用リアサスペンションの一部切欠き縦断正面図である。
【図３】本発明の請求項３を実施したフリーピストンを備えた自転車用リアサスペンションの一部切欠き縦断正面図である。
【図４】本発明の請求項４を実施したフリーピストンとリザーバタンクを備えた自転車用リアサスペンションの一部切欠き縦断正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る二輪車用フロントフォークの一部切欠き縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明するが、本発明は種々のサスペンションに適用することができ、また主として二輪車のサスペンションに関するものである。よって、自転車に実装されるリアサスペンションに本発明を実施した形態を図１〜３に示し、各図に基づいて説明する。また、二輪車の前輪部に実装されるサスペンションである、フロントフォークに本発明を実施した例を図４に示す。
【００２３】  図１は本発明を自転車のリアサスペンションに実施した一実施形態を示す。このリアサスペンションは、従来と同じく、アウターボディ１ａ内にインナーチューブ２ａがシール部材９ａ、９ｂを介して摺動自在に挿入され、アウターボディ１ａ内は高圧のガスが満たされており、インナーチューブ２ａ内は、オイル室４とガス室５ａ、５ｂを備え、オイル室４内にはアウターボディ１ａ側に取り付けられたピストンロッド６ａと、ピストンロッド６ａを介して設けられたピストンバルブ８ａとが備えられている。
【００２４】  ピストンバルブ８ａは、インナーチューブ２ａ内のオイル室４をオイル室上部４ａとオイル室下部４ｂの２室に区画している。そして、ピストンバルブ８ａには、図示はしないが、オイルが上記２室間を移動するためのオイル経路が設けられている。また、オイル経路にはオイル通過の際、減衰力を発生する要素を備えており、例えば、オリフィスやリーフバルブやポート等を備えたピストンバルブ８ａを採用できる。
【００２５】  本発明では、さらに、磁石部材７ａ、７ｂをピストンバルブ８ａ先端と、インナーチューブ２ａ内底部に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。
【００２６】  また、図２のように磁石部材７ｃ、７ｄをアウターボディ１ａ挿入側のインナーチューブ２ａ端部と、最圧縮時にインナーチューブ２ａ端部と近傍となるアウターボディ１ａ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。
【００２７】  さらに、図３のように、インナーチューブ２ａ内をオイル室４とガス室５ｃとに区画するフリーピストン３ａを備えた構成においては、磁石部材７ｅをフリーピストン３ａに設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。また、インナーチューブ２ａ内に備えられたフリーピストン３ａは、インナーチューブ２ａ内に摺動自在に挿入される。
【００２８】  加えて、図４のように、リザーバタンク１０と、リザーバタンク１０内をオイル室４とガス室５ｄとに区画するフリーピストン３ｂを備えた構成においては、磁石部材７ｆ、７ｇをフリーピストン３ｂと、リザーバタンク１０のコンプレッションアジャスタ１１に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成してもよい。また、リザーバタンク１０内に備えられたフリーピストン３ｂは、リザーバタンク１０内に摺動自在に挿入される。
【００２９】  上記した各磁石部材７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇの各配置場所への取り付け方法は任意であるが、磁石部材の磁力を弱めないよう、取り付けに関わる部材は磁性体を用いず、また、接着剤を用いて磁石部材を取り付けるのもひとつの方法である。さらに、磁石部材の近傍に磁性体を配置しないのが望ましい。
【００３０】  以下、上記構成の共通動作を図１に基づいて説明する。上記サスペンションの圧縮作動時には、アウターボディ１ａを固定側として見ると、インナーチューブ２ａがアウターボディ１ａに進入するとともに、アウターボディ１ａ内のガス室５ａに封入されているガスが圧縮される。同時にピストンバルブ８ａがインナーチューブ２ａ底部に近づく。
【００３１】  また、オイル室上部４ａのオイルがピストンバルブ８ａを介してオイル室下部４ｂに移動し、圧側減衰力を発生する。また、インナーチューブ２ａ内のガス室５ｂは空気ばね部として作用する。
【００３２】  圧縮作動後に続く伸長作動時には、アウターボディ１ａを固定側として見ると、インナーチューブ２ａが上昇し、この時、オイル室下部４ｂのオイルがピストンバルブ８ａを介してオイル室上部４ａに流出し、伸側減衰力を発生する。
【００３３】  次に、請求項ごとの構成の動作を説明する。まず、請求項１についての動作を図１に基づいて説明する。圧縮動作が最圧縮状態近傍に近づくにつれ、ピストンバルブ８ａ先端と、インナーチューブ２ａ内底部に設けられた磁石部材７ａ、７ｂの間隔が狭まるので、磁石部材間で反発力が強くはたらき、アウターボディ１ａ内ガス室５ａが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。
【００３４】  また、請求項２についての動作を図２に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項１の動作に加えて、請求項２では、磁石部材７ｃ、７ｄをアウターボディ１ａ挿入側のインナーチューブ２端部と、最圧縮時にインナーチューブ２ａ端部と近傍となるアウターボディ１ａ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成しているので、磁石部材間に発生する反発力は、請求項１よりも大きく、よりアウターボディ１ａ内ガス室５ａが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。
【００３５】  請求項３についての動作を図３に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項１の動作に加えて、請求項３では、ピストンロッド６ａがインナーチューブ２ａ内に進入すると、進入したピストンロッド６ａの体積分だけフリーピストン３ａが移動し容積を確保する。インナーチューブ２ａ内のオイル室４とガス室５ｃはフリーピストン３ａで区画されるので、液面とガスの境界面による設置方向の制限は無い。フリーピストン３ａに設けられた磁石部材７ｅと、請求項１におけるピストンバルブ８ａ先端と、インナーチューブ２ａ内底部に設けられた磁石部材間で発生する反発力により、よりアウターボディ１ａ内ガス室５ａが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。
【００３６】  請求項４についての動作を図４に基づいて説明する。圧縮作動時は請求項１の動作に加えて、請求項４では、ピストンロッド６ａがインナーチューブ２ａ内に進入すると、進入したピストンロッド６ａの体積分だけリザーバタンク１０内のフリーピストン３ｂが移動し容積を確保する。また、リザーバタンク１０内に、オイル室４とガス室５ｄとを区画するフリーピストン３ｂを備えているので、液面とガスの境界面によるサスペンションの設置方向の制限は無い。リザーバタンク１０のコンプレッションアジャスタ１１に設けられた磁石部材７ｇと、リザーバタンク１０内に設けられたフリーピストン３ｂの磁石部材７ｆとの位置を、コンプレッションアジャスタ１１で調整することにより、反発力を任意に変更することができるので、反発力の調整が可能になる。また、請求項１同様、アウターボディ１ａ内のガス室５ａが低圧であっても、過剰な圧縮すなわち底着きを防止あるいは緩衝することが期待できる。
【００３７】  以上のように、本実施形態によれば、最圧縮状態近傍において、磁石部材間の反発力により、底着きを防止または緩衝することができるため、アウターボディ１ａ内のガス室５ａのガス圧を従来に比べて低く設定することが可能になり、アウターボディ１ａとインナーチューブ２ａとに、それぞれ摺動するよう設けられたシール部材９ａ、９ｂでの摩擦抵抗が軽減し、滑らかな作動が期待できる。
【００３８】  また、磁石部材間の反発力により、乗り心地とストローク奥での腰感または踏ん張り感の向上が期待できる。
【００３９】  さらに磁石部材を電磁石として設けた場合、電磁石の磁力を電気的に制御することで、ストローク奥での腰感または踏ん張り感の調整が可能になる。
【実施例】
【００４０】  図５は本発明をフロントフォークに実施した例である。磁石部材７ｈ、７ｋをアウターボディ１ｂ挿入側のインナーチューブ２ｂ端部と、最圧縮時にインナーチューブ２ｂ端部と近傍となるアウターボディ１ｂ内に設け、磁石部材間に反発力が発生するように構成している。従って、一サスペンションであるフロントフォークにも本発明の効果を期待できる。
【符号の説明】
【００４１】１ａ、１ｂ  アウターボディ
２ａ、２ｂ  インナーチューブ
３ａ、３ｂ  フリーピストン
４  オイル室
４ａ  オイル室上部
４ｂ  オイル室下部
５ａ、５ｂ、５ｃ  ガス室
６ａ、６ｂ  ピストンロッド
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ、７ｋ  磁石部材
８ａ、８ｂ  ピストンバルブ
９ａ、９ｂ  シール部材
１０  リザーバタンク
１１  コンプレッションアジャスタ
【図１】
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【図２】
2011163550.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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