(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、
一端側にピストンを備え、前記ピストンとともに前記シリンダ内に挿入されるピストンロッドと、
一端が前記シリンダ側に固定され、他端が前記ピストンロッドの他端側に固定され、少なくとも前記ピストンロッドの周囲にエア室を形成するダイヤフラムと
を備えるサスペンションに取り付けられる反力調整部材であって、
外周面に凹凸を有し、前記サスペンションが伸縮する際に前記ダイヤフラムによって囲まれる前記シリンダの外周に着脱可能に設けられる円筒状部材を備えることを特徴とする反力調整部材。
【請求項２】
前記円筒状部材の外周面の凹凸が湾曲面で形成されていることを特徴とする請求項１記載の反力調整部材。
【請求項３】
前記円筒状部材の外周面の凹凸が軸方向に変化していることを特徴とする請求項１又は２記載の反力調整部材。
【請求項４】
前記円筒状部材が、周方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の反力調整部材。
【請求項５】
前記円筒状部材を前記シリンダの外周に固定する固定部材をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の反力調整部材。
【請求項６】
前記固定部材が、前記シリンダの外周に着脱可能に設けられることを特徴とする請求項５記載の反力調整部材。
【請求項７】
前記固定部材が、周方向に複数に分割され、前記シリンダの外周に着脱可能であることを特徴とする請求項５又は６記載の反力調整部材。
【請求項８】
前記固定部材が、環状部材からなり、前記シリンダの外周面に軸方向に形成された螺合部と螺合する螺合部を内径部に有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載の反力調整部材。
【請求項９】
シリンダと、
一端側にピストンを備え、前記ピストンとともに前記シリンダ内に挿入されるピストンロッドと、
一端が前記シリンダ側に固定され、他端が前記ピストンロッドの他端側に固定され、少なくとも前記ピストンロッドの周囲にエア室を形成するダイヤフラムと、
外周面に凹凸を有し、サスペンションが伸縮する際に前記ダイヤフラムによって囲まれる前記シリンダの外周に着脱可能に設けられた円筒状部材と
を具備することを特徴とするサスペンション。
【請求項１０】
前記円筒状部材の外周面の凹凸が湾曲面で形成されていることを特徴とする請求項９記載のサスペンション。
【請求項１１】
前記円筒状部材の外周面の凹凸が軸方向に変化していることを特徴とする請求項９又は１０記載のサスペンション。
【請求項１２】
前記円筒状部材が、周方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項記載のサスペンション。
【請求項１３】
前記円筒状部材を前記シリンダの外周に固定する固定部材をさらに具備することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項記載のサスペンション。
【請求項１４】
前記固定部材が、前記円筒状部材を前記シリンダの外周に着脱可能に固定することを特徴とする請求項１３記載のサスペンション。
【請求項１５】
前記固定部材が、周方向に複数に分割され、前記シリンダの外周に着脱可能であることを特徴とする請求項１３又は１４記載のサスペンション。
【請求項１６】
前記シリンダが、外周面に螺合部を有し、
前記固定部材が、環状部材からなり、前記シリンダの外周面に軸方向に形成された螺合部と螺合する螺合部を内径部に有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項記載のサスペンション。
【請求項１７】
一端が前記ピストンロッドの他端側に固定され、他端が開口し、前記ダイヤフラムの外周を覆う筒状のカバーを具備することを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項記載のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、反力調整部材及びサスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動二輪車には、乗り心地等の見地からサスペンションが備えられている。図１１は、従来の自動二輪車の後輪側に備えられるサスペンション２００の外観を示す側面図である。
【０００３】
従来の自動二輪車の後輪側のサスペンション２００は、図１１に示すように、走行時に路面から入力される振動を吸収して減衰するダンパ本体２１０と、振動の車体への伝播を緩和する懸架バネ２２０とを備えている。サスペンション２００は、例えば、車体と車輪に取り付けられたスイングアームとの間に設けられる。よって、懸架バネ２２０は、例えば、ダンパ本体２１０の一部を内挿して、車体とスイングアームとの間に設けられる。
【０００４】
図１２は、従来のサスペンション２００における、懸架バネ２２０の反力特性を示す図である。図１２には、異なる３種類の弾性率の懸架バネ２２０における反力特性を示している。懸架バネ２２０の反力特性は、図１２に示すように、サスペンション２００のストロークの変化に対してほぼ比例して変化する。
【０００５】
従来のサスペンション２００において、懸架バネ２２０に対して異なる反力特性が要求される場合、懸架バネ２２０自体を他の懸架バネ２２０に交換する必要がある。
【０００６】
ここで、サスペンションの構造として、例えば、ピストンロッドの周囲にダイヤフラムを備えてエア室を構成し、エア室内の空気の圧力を利用して反力を発生するエアバネ構造がある。
【０００７】
懸架バネ構造とエアバネ構造とを比較すると、懸架バネの荷重がエア室を構成する部材よりも重いため、サスペンションに作用する慣性力及び曲げ荷重は、懸架バネ構造の方がエアバネ構造よりも大きい。そのため、懸架バネ構造は、エアバネ構造よりも、ストロークの作動性が悪い。したがって、反力調整を容易に行い、ストロークの作動性を向上させるためには、懸架バネ構造よりもエアバネ構造の方が好適である。
【０００８】
図１３は、従来のエアバネ構造を備えたサスペンションにおける反力特性の一例を示す図である。従来のエアバネ構造を備えたサスペンションにおける反力特性は、図１３に示すように、サスペンションのストロークの変化に対して単調に変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２０３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、エアバネ構造を備えたサスペンションにおいては、懸架バネ構造よりも、例えば、ストロークの作動性が優れているが、懸架バネ構造と同様に、サスペンションのストロークの変化に対する反力特性の変化は単調である。
【００１１】
サスペンションにおいては、ストロークの変化に対して反力特性を任意に変化させたい要求もあるが、従来のエアバネ構造を備えたサスペンションにおいては、この要求を満足することはできない。
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、サスペンションにおける反力特性を任意に変更することを可能とする反力調整部材及びこの反力調整部材を備えたサスペンションを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
実施形態の反力調整部材は、シリンダと、一端側にピストンを備え、前記ピストンとともに前記シリンダ内に挿入されるピストンロッドと、一端が前記シリンダ側に固定され、他端が前記ピストンロッドの他端側に固定され、少なくとも前記ピストンロッドの周囲にエア室を形成するダイヤフラムとを備えるサスペンションに取り付けられる。
【００１４】
反力調整部材は、外周面に凹凸を有し、前記サスペンションが伸縮する際に前記ダイヤフラムによって囲まれる前記シリンダの外周に着脱可能に設けられる円筒状部材を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、サスペンションにおける反力特性を任意に変更することを可能とする反力調整部材及びこの反力調整部材を備えたサスペンションを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態のサスペンションの縦断面を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の反力調整部材の斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の反力調整部材における分割された円筒状部材の側面図である。
【図４】第１の実施の形態の反力調整部材における分割された固定部材の側面図である。
【図５】第１の実施の形態のサスペンションの縦断面を示す図である。
【図６】第２の実施の形態のサスペンションの縦断面を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の反力調整部材の分割された、他の構成の円筒状部材の側面図である。
【図８】反力調整部材を備えず、異なるエア室の圧力を備える場合における反力特性を示す図である。
【図９】図３に示す円筒状部材を備えたときの反力特性を示す図である。
【図１０】図７に示す円筒状部材を備えたときの反力特性を示す図である。
【図１１】従来の自動二輪車の後輪側に備えられるサスペンションの外観を示す側面図である。
【図１２】従来のサスペンションにおける、懸架バネの反力特性を示す図である。
【図１３】従来のエアバネ構造を備えたサスペンションにおける反力特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態のサスペンション１０の縦断面を示す図である。なお、図１では、サスペンション１０が最も伸びた状態が示されている。サスペンション１０は、図１に示すように、ダンパ本体２０と、ダイヤフラム構造体４０と、反力調整部材６０とを備える。このサスペンション１０は、いわゆるエアばね付きダンパである。
【００１９】
ダンパ本体２０は、シリンダ２１と、このシリンダ２１内に摺動自在に挿入されるピストンロッド２２とを備えている。シリンダ２１は、例えば、上部（軸方向の上部）に車体側取付部材２３を備え、下部（軸方向の下部）に開口部を備える。なお、軸方向とは、同一軸である、シリンダ２１やピストンロッド２２の中心軸の方向をいう（以下、同じ。）。
【００２０】
ピストンロッド２２は、一端側にピストン２４を備え、シリンダ２１から外側に突き出ている他端側に車軸側取付部材２５を備える。例えば、車体側取付部材２３を車両の車体側に連結し、車軸側取付部材２５を車両の車軸側に連結することで、サスペンション１０は、例えば、車体と車輪に取り付けられたスイングアームとの間に介装される。そして、シリンダ２１とピストンロッド２２の軸方向の相対移動、つまり、伸縮によってダンパ本体２０が減衰力を発揮して車体振動を抑制する。
【００２１】
シリンダ２１は、例えば、外筒２１ａと内筒２１ｂとからなる二重管で構成される。外筒２１ａの上端部は、閉鎖され、例えば、車体側取付部材２３と一体に成形される。外筒２１ａの下端部は、開口されている。この開口部には、ピストンロッド２２が貫通するロッドガイド２６が固定されている。ロッドガイド２６は、例えば、外筒２１ａの下端内周に液密に固定されている。内筒２１ｂの下端部は、ロッドガイド２６の上端内周の段部に当接され、内筒２１ｂの上端部は、例えば、外筒２１ａの上端内面に当接される。
【００２２】
ロッドガイド２６は、例えば、上部が大径筒部２６ａ、下部が小径筒部２６ｂからなる。なお、大径筒部２６ａの中心軸と小径筒部２６ｂの中心軸は、同一軸上にある。また、ロッドガイド２６の小径筒部２６ｂの内径部には、オイルシール２７が備えられ、ピストンロッド２２を液密に摺動自在にしている。
【００２３】
外筒２１ａの下部の外周には、一端が開口し、他端に底部を有する有底円筒状のエンド部材２８を備えている。エンド部材２８は、開口部側（軸方向上部側）の外径が大きく構成されている。すなわち、エンド部材２８は、小径筒部２８ａと大径筒部２８ｂからなり、いずれも内径は同じである。そのため、小径筒部２８ａと大径筒部２８ｂとの境には、半径方向外側に段部２８ｃが形成される。なお、小径筒部２８ａの中心軸と大径筒部２８ｂの中心軸は、同一軸上にある。
【００２４】
エンド部材２８は、大径筒部２８ｂの内径部に設けられたエアーシール３５によって、外筒２１ａの外周に気密に固定されている。小径筒部２８ａの底部には、ピストンロッド２２が貫通する開口部を有している。この開口部の内径部には、エアーシール２９を備え、ピストンロッド２２を気密に摺動自在にしている。外筒２１ａの下端部は、例えば、エンド部材２８の下端内面に当接される。ここで、エンド部材２８内において、エンド部材２８とロッドガイド２６との間には、空間３８が形成される。  
【００２５】
シリンダ２１の油室３１は、ピストンロッド２２の一端側にナット３０によって固定され、かつ内筒２１ｂの内周に摺動可能に挿入されたピストン２４によって、ピストン側油室３１ａとロッド側油室３１ｂとに区画される。なお、ロッドガイド２６及びエンド部材２８は、ダンパ本体２０に含まれる。
【００２６】
ダンパ本体２０は、ピストンロッド２２の周囲で、かつピストン２４とロッドガイド２６との間に、伸側ストロークを規制するリバウンドスプリング３２を備える。
【００２７】
ダンパ本体２０は、有底筒状のロッド側部材３３を備える。このロッド側部材３３は、下部が小径筒部３３ａからなり、上部が大径筒部３３ｂからなる。小径筒部３３ａの底部には、ピストンロッド２２の他端側を貫通させるとともに支持する開口部が形成されている。なお、小径筒部３３ａの中心軸と大径筒部３３ｂの中心軸は、同軸上にある。
【００２８】
ピストンロッド２２の他端は、ロッド側部材３３の小径筒部３３ａの開口部を介して車軸側取付部材２５に固定されている。ロッド側部材３３には、後述するダイヤフラム構造体４０によって構成されるエア室４２の内部圧力を調整する不図示の圧力調整部が設けられている。この圧力調整部を介して、例えば、サスペンション１０の外部の空気源からエア室４２に空気や窒素等が充填される。
【００２９】
また、ダンパ本体２０は、ロッド側部材３３内で、かつピストンロッド２２の周囲に、圧側ストロークを規制する筒状のバンプラバー３４を備える。このバンプラバー３４の下端部は、ロッド側部材３３の小径筒部３３ａに形成された環状の凹部３３ｄに嵌合される。バンプラバー３４は、例えば、ウレタン、発砲ウレタン、ゴム等で形成される。
【００３０】
なお、圧側工程において、例えば、エンド部材２８とロッド側部材３３との接触を防止するために、エンド部材２８の小径筒部２８ａの外径は、ロッド側部材３３の大径筒部３３ｂの内径よりも小さく形成されている。
【００３１】
ここで、車体側取付部材２３が形成された外筒２１ａの上部には、減衰力発生装置９０と、この減衰力発生装置９０に連通するリザーバ１００とが並設されている。減衰力発生装置９０は、シリンダ２１内における、ピストン側油室３１ａ及びロッド側油室３１ｂに連通している。そのため、リザーバ１００は、減衰力発生装置９０を介して、ピストン側油室３１ａ及びロッド側油室３１ｂに連通している。この減衰力発生装置９０は、圧側減衰力と伸側減衰力を調整する。リザーバ１００は、シリンダ２１の油室３１に進退するピストンロッド２２の容積（油の温度膨張分の容積を含む）を補償する。
【００３２】
ダイヤフラム構造体４０を構成するダイヤフラム４１は、筒状の弾性部材で構成される。弾性部材として、ゴム等が使用される。ダイヤフラム４１の一端４１ａは、エンド部材２８の大径筒部２８ｂ側の小径筒部２８ａの外周面に固定される。すなわち、ダイヤフラム４１の一端４１ａは、段部２８ｃ側の小径筒部２８ａの外周面に固定される。これにより、この固定部の車体側取付部材２３側（軸方向上方側）への移動が防止される。
【００３３】
ダイヤフラム４１の他端４１ｂは、ロッド側部材３３の大径筒部３３ｂの外周面に固定される。ダイヤフラム４１の他端４１ｂを固定する大径筒部３３ｂの外周面には、例えば、周方向に溝部３３ｃが形成されている。この溝部３３ｃの幅は、後述する加締バンド４４の幅に対応して設定される。溝部３３ｃを備えることで、固定部の位置決めを容易に行うことができるとともに、固定部の上下方向（軸方向）への移動が防止される。
【００３４】
ここで、ダイヤフラム構造体４０において、ダイヤフラム４１の一端４１ａが固定されるエンド部材２８の小径筒部２８ａの取着径に比して、ダイヤフラム４１の他端４１ｂが固定されるロッド側部材３３の大径筒部３３ｂの取着径を大きくしている。この取着径の差を利用して、取着径が小さくなるエンド部材２８の上部側（軸方向上部側）の周囲には、環状の空間が形成される。この環状の空間は、断面視で、逆Ｕ字状の空間を、シリンダ２１及びピストンロッド２２の中心軸を中心として回転させたときに形成される形状を有する。
【００３５】
なお、ダイヤフラム４１は、例えば、金属製の加締バンド４３、４４を外周側から巻き付け、加締め固定することで、それぞれエンド部材２８とロッド側部材３３に固定される。なお、加締バンド４３、４４は、例えば、Ｃ字リング状でも、円環状でもよい。
【００３６】
このようにダイヤフラム４１を備えることで、シリンダ２１（エンド部材２８）及びピストンロッド２２の周囲にエア室４２が形成される。このエア室４２は、空気や窒素等が充填されて密封されている。ダイヤフラム４１は、ダンパ本体２０の伸縮に伴って、エンド部材２８の大径筒部２８ｂ及び後述する反力調整部材６０の円筒状部材７０の外周をローリングする。ここで、所定の圧力の空気が充填されたエア室４２は、ダンパ本体２０を伸長方向に弾発するエアばねを構成する。そのため、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室４２の容積変化に応じてばね力が発生する。
【００３７】
また、ダイヤフラム構造体４０は、図１に示すように、ダイヤフラム４１の外周を覆う筒状のカバー４５を備えてもよい。このカバー４５の一端は、例えば、ロッド側部材３３の大径筒部３３ｂに固定される。カバー４５の他端は、開口し、図１に示したサスペンション１０が最も伸びた状態において、ダイヤフラム４１の上部側の端部を過ぎるまで延設されている。このカバー４５は、例えば、金属材料、樹脂材料等で形成される。このように、ダイヤフラム４１の外周をカバー４５で覆うことで、ダストや石等によるダイヤフラム４１の損傷や摩耗等を防止することができる。
【００３８】
次に、第１の実施の形態の反力調整部材６０について説明する。
【００３９】
図２は、第１の実施の形態の反力調整部材６０の斜視図である。図３は、第１の実施の形態の反力調整部材６０における分割された円筒状部材７０の側面図である。図４は、第１の実施の形態の反力調整部材６０における分割された固定部材８０の側面図である。なお、図３には、分割面側から円筒状部材７０を見たときの状態、図４には、分割面側から固定部材８０を見たときの状態が示されている。
【００４０】
反力調整部材６０は、図１〜図３に示すように、円筒状部材７０と、固定部材８０とを備える。
【００４１】
円筒状部材７０は、周方向に複数に分割されている。分割された部材を周方向に組み合わせることで、筒状の形状となる。ここでは、周方向に２分割された円筒状部材７０を示している。なお、分割数は２分割以上であればよく、適宜設定される。
【００４２】
円筒状部材７０の外周面は、凹凸を有している。この凹凸は、例えば、湾曲面で構成され、軸方向に変化している。凹凸の形状は、例えば、同じ軸方向断面においては、周方向に亘って同じ形状である。すなわち、例えば、同じ軸方向断面において、円筒状部材７０の外周面の半径方向外側への突出幅（突出高さ）が同じとなる。図２及び図３には、軸方向上方に向かって、半径方向外側に凸部を有する曲面と、半径方向内側に凸部を有する曲面とからなる連続する曲面で構成された凹凸面が例示されている。
【００４３】
なお、円筒状部材７０の外周面の凹凸形状は、一例であり、図２及び図３に示された形状に限られるものではない。この凹凸形状は、反力特性の要求に応じて任意に設定することができる。
【００４４】
円筒状部材７０は、その内周面を外筒２１ａの外周面に当接させて配置される。そのため、円筒状部材７０の内径は、外筒２１ａの外径に対応して設定される。円筒状部材７０の下端部（エンド部材２８側の端部）には、例えば、下方に突出した環状の突条部７１が形成されている。この突条部７１は、エンド部材２８の大径筒部２８ｂの上端部（車体側取付部材２３側の端部）に形成された環状の嵌合溝３６に嵌合される。この嵌合によって、円筒状部材７０の下端部側が支持される。
【００４５】
一方、円筒状部材７０の上端部（車体側取付部材２３側の端部）には、例えば、上方に突出した環状の突条部７２が形成されている。この突条部７２は、後述する固定部材８０の嵌合溝８４に嵌合される。この嵌合によって、円筒状部材７０の上端部側が支持されるとともに、円筒状部材７０が固定される。
【００４６】
ここで、図３に示された円筒状部材７０には示されていないが、後述するシリンダ２１の外筒２１ａに形成された螺合部３７と円筒状部材７０の内周との接触を避けるため、例えば、円筒状部材７０の内壁の一部に、軸方向に所定の長さに亘って、半径方向外側に窪む環状の段部が設けられる。
【００４７】
上記した円筒状部材７０を形成する材料は、特に限定されるものではないが、円筒状部材７０を形成する材料として、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料、アルミニウム等の金属材料等を使用することができる。さらに、円筒状部材７０を形成する材料として、セラミックス等を使用してもよい。また、これらの材料の中でも、円筒状部材７０を形成する材料は、低熱伝導材料で形成されることが好ましい。この場合、熱伝導率の小さな樹脂材料等が適している。
【００４８】
ここで、エア室４２の空気の温度が変化すると反力特性に影響を及ぼす。そこで、円筒状部材７０を樹脂材料で形成することで、シリンダ２１内の油からの熱量がエア室４２内の空気に伝わり難くなる。そのため、シリンダ２１内の油の温度によるエア室４２の空気の温度の変化を抑制することができる。特に、後述するが、サスペンション１０が最も縮んだ状態において、この効果は有効である。
【００４９】
固定部材８０は、例えば、周方向に複数に分割されている。分割された部材を周方向に組み合わせることで、環状の形状となる。ここでは、周方向に２分割された固定部材８０を示している。なお、分割数は３分割以上であってもよい。このような分割構造とすることで、固定部材８０は、シリンダ２１の外筒２１ａの外周に着脱可能に設けられている。
【００５０】
２分割されたそれぞれの部材には、図４に示すように、ネジ孔８１とネジ貫通孔８２が形成されている。ネジ孔８１の内径部にはネジ溝が形成されている。そして、図２に示すように、このネジ孔８１と対をなす分割された他方の部材のネジ貫通孔８２から挿入されたネジ８３をネジ孔８１に螺合する。このようにして、２分割された部材が固定され、環状の形状となる。
【００５１】
固定部材８０の下端部（エンド部材２８側の端部）には、図４に示すように、円筒状部材７０の突条部７２を嵌合する嵌合溝８４が形成されている。固定部材８０の内径部には、シリンダ２１の外筒２１ａの外周面に形成された螺合部３７と螺合し、固定部材８０を上下方向（軸方向）に移動可能とする螺合部８５を有する。
【００５２】
２分割された固定部材８０の部材は、例えば、外筒２１ａの螺合部３７よりも上部側（軸方向上部側）で組み立てられる。環状となった固定部材８０の螺合部８５を外筒２１ａの螺合部３７に螺合させてねじ込みながら、固定部材８０を下方に移動する。そして、固定部材８０の嵌合溝８４に円筒状部材７０の突条部７２が完全に嵌合するまで、固定部材８０を下方に移動する。このようにして、円筒状部材７０の上端部側を支持するとともに、円筒状部材７０をシリンダ２１の外筒２１ａの外周に固定する。
【００５３】
なお、上記動作と逆の動作をすることで円筒状部材７０は外筒２１ａの外周から離脱可能となる。このように、円筒状部材７０は、外筒２１ａの外周に着脱可能に配置されている。
【００５４】
ここで、固定部材８０は、構造配置上、円筒状部材７０とは異なり、エア室４２の空気の温度に影響を与えることはない。固定部材８０を形成する材料は、特に限定されるものではないが、固定部材８０を形成する材料として、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂材料、アルミニウム等の金属材料等などが使用できる。
【００５５】
上記したように、外筒２１ａの外周に固定された円筒状部材７０は、サスペンション１０（ダンパ本体２０）が伸縮する際にダイヤフラム４１によって囲まれるシリンダ２１の外筒２１ａの外周に配置される。すなわち、ダンパ本体２０が伸縮する際、円筒状部材７０は、外筒２１ａとダイヤフラム４１との間に存在する。
【００５６】
そのため、ダンパ本体２０が伸縮する際、ダイヤフラム４１は、円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿ってローリングする。これによって、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じる。そして、これらの容積変化に応じて反力を変化させることができる。換言すると、エア室４２の空気の圧力を所定の圧力に設定した場合、円筒状部材７０の外周面の凹凸形状を変えることで、異なる反力特性を得ることができる。  
【００５７】
ここでは、固定部材８０が周方向に複数に分割された一例を示したが、この構成に限られるものではない。固定部材８０は、例えば、当初から環状の部材で構成されもよい。この場合、固定部材８０は、エンド部材２８を配置する前に、シリンダ２１の外筒２１ａの下部側（軸方向の下部側）から外筒２１ａの周囲に挿入される。そして、外筒２１ａの螺合部３７に下方側から固定部材８０の螺合部８５を螺合させてねじ込みながら、円筒状部材７０の突条部７２を嵌合可能な上方の位置まで、予め移動される。その後の円筒状部材７０の固定方法は、上記したとおりである。
【００５８】
次に、第１の実施の形態のサスペンション１０の作用について説明する。
【００５９】
なお、ここでは主に、ダイヤフラム構造体４０の作用について説明する。図５は、第１の実施の形態のサスペンション１０の縦断面を示す図である。なお、図５では、サスペンション１０が最も縮んだ状態が示されている。
【００６０】
圧側工程において、図１に示すサスペンション１０が最も伸びた状態からサスペンション１０（ダンパ本体２０）が縮んで行くと、ダイヤフラム４１は、円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿って上方にローリングする。この際、ダンパ本体２０の縮みに伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じる。すなわち、円筒状部材７０の外周面が凹凸形状を有しているため、その形状に応じてダイヤフラム４１が変形し、エア室４２の容積が変化する。これらの容積変化によって、反力が変化する。
【００６１】
そして、サスペンション１０が最も縮んだ状態において、図５に示すように、エア室４２は、円筒状部材７０、エンド部材２８及びカバー４５との間に形成される環状の空間となる。この際、円筒状部材７０は、上記したように、樹脂材料等の低熱伝導材料で形成されているため、シリンダ２１内の油からの熱量が円筒状部材７０を介してエア室４２内の空気に伝わり難い。そのため、シリンダ２１内の油の温度によるエア室４２の空気の温度の変化が抑制され、エア室４２の空気の温度の変化による反力特性の変化を抑制することができる。
【００６２】
一方、この最も縮んだ状態からサスペンション１０が伸びて行く際においても、ダイヤフラム４１は、円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿って下方にローリングする。この際、ダンパ本体２０の縮みに伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じる。すなわち、円筒状部材７０の外周面が凹凸形状を有しているため、その形状に応じてダイヤフラム４１が変形し、エア室４２の容積が変化する。これらの容積変化によって、反力が変化する。そして、サスペンション１０が最も伸びた状態になる（図１参照）。
【００６３】
なお、車両に搭載されたサスペンション１０においては、例えば不規則に伸縮を繰り返しているため、最も伸びた状態から最も縮んだ状態に連続的に変化することは少ない。しかしながら、車両に搭載されたサスペンション１０においても、最も伸びた状態と最も縮んだ状態との間のいずれかの状態にある。
【００６４】
上記した第１の実施の形態の反力調整部材６０によれば、円筒状部材７０を備えて、この円筒状部材７０の大きさや形を任意に変更することで、サスペンション１０における反力特性を任意に変更することができる。特に、円筒状部材７０の外周面の凹凸形状を変えることによって、サスペンション１０のストロークに応じた任意の反力特性を設定することができ、反力特性の調整も容易となる。
【００６５】
また、反力調整部材６０は、円筒状部材７０を着脱可能に備えることでダイヤフラム４１を有するサスペンション１０に交換可能となる。そして、反力調整部材６０は、円筒状部材７０を分割構造として着脱可能に備えることで、ダイヤフラム４１を有するサスペンション１０にさらに容易に交換可能となる。この円筒状部材７０が分割構造であれば、例えば、ダイヤフラム４１を有する既存のサスペンションに対しても、さらに当該サスペンションが車体に取り付けた状態であったとしても第１の実施の形態の反力調整部材６０を適用することができる。
【００６６】
第１の実施の形態の反力調整部材６０を備えたサスペンション１０によれば、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材７０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じさせることができる。すなわち、エア室４２の圧力及び円筒状部材７０の外周面の凹凸形状の組合せによって反力特性をさらに任意に調整することができる。
【００６７】
（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態のサスペンション１１の縦断面を示す図である。なお、図６では、サスペンション１１が最も伸びた状態が示されている。なお、第１の実施の形態のサスペンション１０の構成と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。
【００６８】
第２の実施の形態のサスペンション１１においては、反力調整部材及び固定部材の構成が、第１の実施の形態のサスペンション１０とは異なり、他の構成は同じである。そのため、ここでは主に反力調整部材及び固定部材の構成について説明する。
【００６９】
反力調整部材６１は、図６に示すように、円筒状部材１１０と、固定部材１２０とを備える。
【００７０】
円筒状部材１１０は、円筒形状である。この円筒状部材１１０は、例えば、周方向に複数に分割されていない。円筒状部材１１０は、円筒状部材１１０の外周面は、凹凸を有している。この凹凸の形状は、第１の実施の形態における円筒状部材７０の凹凸形状と同じあるため、説明は省略する。
【００７１】
円筒状部材１１０は、その内周面を外筒２１ａの外周面に当接させて配置される。そのため、円筒状部材１１０の内径は、外筒２１ａの外径に対応して設定される。円筒状部材１１０の下端には、例えば、下方に突出した環状の突条部１１１が形成されている。この突条部１１１は、エンド部材２８の大径筒部２８ｂの上端近傍に形成された環状の嵌合溝３６に嵌合される。この嵌合によって、円筒状部材１１０の下端が支持される。
【００７２】
一方、円筒状部材１１０の上端には、例えば、上方に突出した環状の突条部１１２が形成されている。この突条部１１２は、後述する固定部材１２０の嵌合溝１２１に嵌合される。この嵌合によって、円筒状部材１１０の上端が支持されるとともに、円筒状部材１１０が固定される。
【００７３】
なお、円筒状部材１１０を形成する材料は、第１の実施の形態における円筒状部材７０を形成する材料と同じである。
【００７４】
固定部材１２０は、図６に示すように、例えば、シリンダ２１の外筒２１ａの外側面に周方向に亘って形成された突条部で構成される。この固定部材１２０は、例えば、外筒２１ａを形成する際に、外筒２１ａと一体的に形成してもよい。また、固定部材１２０は、例えば、外筒２１ａと別体として形成し、外筒２１ａの外側面に円環状の部材を接合することによっても形成してもよい。また、固定部材１２０は、円筒状部材１１０の軸方向の長さに対応させて、外筒２１ａの外側面の所定の軸方向位置に固定されている。
【００７５】
このように固定部材１２０が固定されているため、外筒２１ａの外側面には、第１の実施の形態が有する螺合部は形成されていない。
【００７６】
固定部材１２０の下端には、図６に示すように、円筒状部材１１０の突条部１１２を嵌合する嵌合溝１２１が形成されている。なお、固定部材１２０を形成する材料は、第１の実施の形態における固定部材８０を形成する材料と同じである。
【００７７】
上記した反力調整部材６１は、次のように組み立てられる。
【００７８】
前述したように、固定部材１２０は、外筒２１ａの外側面の所定の軸方向位置に固定されている。まず、エンド部材２８を配置する前に、円筒状部材１１０を、シリンダ２１の外筒２１ａの下部側（軸方向の下部側）から外筒２１ａの周囲に挿入する。そして、円筒状部材１１０を軸方向の上部側に移動し、突条部１１２を固定部材１２０の嵌合溝１２１に嵌合する。
【００７９】
続いて、エンド部材２８を、シリンダ２１の外筒２１ａの下部側（軸方向下部側）から外筒２１ａに嵌合する。この際、円筒状部材１１０の突条部１１１は、エンド部材２８の嵌合溝３６に嵌合される。
【００８０】
続いて、ダイヤフラム４１、カバー４５の順に組み立てる。なお、エンド部材２８、ダイヤフラム４１及びカバー４５を予め組み立てることで、ユニットを形成してもよい。この場合、円筒状部材１１０を組み立てた後、ユニットの一部であるエンド部材２８を、シリンダ２１の外筒２１ａの下部側（軸方向の下部側）から外筒２１ａに嵌合して、ユニットを装着する。
【００８１】
上記したように、外筒２１ａの外周に固定された円筒状部材１１０は、サスペンション１０（ダンパ本体２０）が伸縮する際にダイヤフラム４１によって囲まれるシリンダ２１の外筒２１ａの外周に配置される。すなわち、ダンパ本体２０が伸縮する際、円筒状部材１１０は、外筒２１ａとダイヤフラム４１との間に存在する。
【００８２】
そのため、ダンパ本体２０が伸縮する際、ダイヤフラム４１は、円筒状部材１１０の外周面の凹凸に沿ってローリングする。これによって、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材１１０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じる。そして、これらの容積変化に応じて反力を変化させることができる。換言すると、エア室４２の空気の圧力を所定の圧力に設定した場合、円筒状部材１１０の外周面の凹凸形状を変えることで、異なる反力特性を得ることができる。
【００８３】
第２の実施の形態のサスペンション１１の作用は、第１の実施の形態のサスペンション１０の作用と同じであるため、説明を省略する。
【００８４】
上記した第２の実施の形態の反力調整部材６１によれば、円筒状部材１１０を備えて、この円筒状部材１１０の大きさや形を任意に変更することで、サスペンション１１における反力特性を任意に変更することができる。特に、円筒状部材１１０の外周面の凹凸形状を変えることによって、サスペンション１１のストロークに応じた任意の反力特性を設定することができ、反力特性の調整も容易となる。
【００８５】
第２の実施の形態の反力調整部材６１を備えたサスペンション１１によれば、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室４２の容積変化とともに、ダイヤフラム４１が円筒状部材１１０の外周面の凹凸に沿ってローリングすることによるエア室４２の容積変化を生じさせることができる。すなわち、エア室４２の圧力及び円筒状部材１１０の外周面の凹凸形状の組合せによってさらに反力特性を任意に調整することができる。
【００８６】
ここでは、周方向に複数に分割されていない円筒形状の円筒状部材１１０の一例を示したが、円筒状部材１１０は、例えば、周方向に複数に分割されていてもよい。この場合においても、円筒形状の円筒状部材１１０の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
また、ここでは、円筒状部材１１０と、固定部材１２０とから構成される反力調整部材６１の一例を示したが、反力調整部材６１は、例えば、円筒状部材１１０から構成されてもよい。この場合、前述したような固定部材１２０を備えなくても、例えば、円筒状部材１１０の上部を、シリンダ２１の外筒２１ａから半径方向外側に突出する突出部で支持し、軸方向の移動を抑制してもよい。
【００８８】
この支持構造と、上記した周方向に複数に分割された円筒状部材１１０とを備える場合、例えば、ダイヤフラム４１を有する既存のサスペンションに対しても、当該サスペンションが車体に取り付けた状態であったとしても円筒状部材１１０を取り付けることができる。
【００８９】
（反力特性の評価）
ここで、第１の実施の形態のサスペンション１０において、最も伸びた状態から最も縮んだ状態に連続的に変化させたとき、すなわち、ストロークを最伸長時から最圧縮時まで変化させたときの反力特性を評価した。図７は、第１の実施の形態の反力調整部材６０の分割された、他の構成の円筒状部材７０の側面図である。図７には、分割面側から円筒状部材７０を見たときの状態が示されている。
【００９０】
なお、ここでは、第１の実施の形態の反力調整部材６０を用いて反力特性を評価しているが、第２の実施の形態の反力調整部材６１を用いた場合においても同様の評価結果が得られる。
【００９１】
反力特性の評価は、図３及び図７に示す、異なる外周面の凹凸形状を有する２つの円筒状部材７０を用いて行った。図８は、反力調整部材６０を備えず、異なるエア室４２の圧力を備える場合における反力特性を示す図である。図９は、図３に示す円筒状部材７０を備えたときの反力特性を示す図である。図１０は、図７に示す円筒状部材７０を備えたときの反力特性を示す図である。
【００９２】
なお、図９及び図１０において、比較のため、円筒状部材７０を備えないときの反力特性も破線にてそれぞれ示している。また、図８〜図１０における反力特性は、数値解析によって得られた結果である。
【００９３】
まず、図８を参照して、反力調整部材６０を備えず、異なるエア室４２の圧力を備える場合における反力特性について説明する。
【００９４】
ここで、エア室４２の圧力を破線で示したＰ１、実線で示したＰ２の２条件に設定した。そして、Ｐ１をＰ２よりも初期設定の高い圧力とした。図８に示すように、Ｐ１、Ｐ２のいずれの圧力においても、反力は、ストロークの増加に伴って、単調に増加している。
【００９５】
次に、図９及び図１０を参照して、反力調整部材６０を備えたときの反力特性について説明する。
【００９６】
ここで、図９及び図１０に示された評価において、いずれもエア室４２の初期設定の圧力を図８に示すＰ１とした。図９及び図１０に示されるように、反力調整部材６０を備えたときの反力特性を実線で示し、反力調整部材６０を備えないときの反力特性を破線で示している。すなわち、エア室４２の圧力による反力特性は、反力調整部材６０を備える場合と反力調整部材６０を備えない場合で異なることがわかる。
【００９７】
例えば、図９においては、ストロークが点Ａ以下では、反力調整部材６０を備えたときの方が、反力調整部材６０を備えないときよりも反力は大きい。そして、ストロークに対する、それぞれの反力の増加率も異なる。一方、ストロークが点Ａを超えると、反力調整部材６０を備えたときの方が、反力調整部材６０を備えないときよりも反力は小さい。
【００９８】
例えば、図１０においては、ストロークが点Ｂ以下では、いずれの反力も同程度である。一方、ストロークが点Ｂを超えると、反力調整部材６０を備えたときの方が、反力調整部材６０を備えないときよりも反力は大きい。
【００９９】
図９及び図１０における反力調整部材６０を備えたときの反力特性を比較すると、大きく異なることがわかる。すなわち、円筒状部材７０の外周面の凹凸形状によって、反力特性を任意に調整できることがわかる。
【０１００】
さらに、図８に示すように、エア室４２の圧力によっても反力特性を調整できることから、エア室４２の圧力及び円筒状部材７０の外周面の凹凸形状の組合せによっても反力特性を任意に調整できることがわかる。
【０１０１】
なお、上記において、ストロークを最伸長時から最圧縮時まで変化させたときの反力特性について示したが、ストロークを最圧縮時から最伸長時まで変化させたときの反力特性も、同様の傾向を示すことは確認されている。
【０１０２】
ここで、本実施の形態の反力調整部材６０、６１及びこの反力調整部材６０、６１を備えたサスペンション１０、１１は、例えば、自動二輪車のリアサスペンション（リアクッション）に適用することができる。また、上記実施の形態では、サスペンションとして、減衰力発生装置やリザーバがダンパ本体の外部に設けられている一例を示したが、本実施の形態の構成は、減衰力発生装置やリザーバがダンパ本体の内部に設けられているサスペンションにも適用することができる。
【０１０３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，１１…サスペンション、２０…ダンパ本体、２１…シリンダ、２１ａ…外筒、２１ｂ…内筒、２２…ピストンロッド、２３…車体側取付部材、２４…ピストン、２５…車軸側取付部材、２６…ロッドガイド、２７…オイルシール、２８…エンド部材、２８ａ…小径筒部、２８ｂ…大径筒部、２８ｃ…段部、２９…エアーシール、３０…ナット、３１…油室、３１ａ…ピストン側油室、３１ｂ…ロッド側油室、３２…リバウンドスプリング、３３…ロッド側部材、３３ａ…小径筒部、３３ｂ…大径筒部、３３ｃ…溝部、３３ｄ…凹部、３４…バンプラバー、３５…エアーシール、３６，８４，１２１…嵌合溝、３７，８５…螺合部、３８…空間、４０…ダイヤフラム構造体、４１…ダイヤフラム、４１ａ…一端、４１ｂ…他端、４２…エア室、４３，４４…加締バンド、４５…カバー、６０…反力調整部材、７０，１１０…円筒状部材、７１，７２，１１１，１１２…突条部、８０，１２０…固定部材、８１…ネジ孔、８２…ネジ貫通孔、８３…ネジ、９０…減衰力発生装置、１００…リザーバ。
【図１】
0006438258.tif 000002
【図２】
0006438258.tif 000003
【図３】
0006438258.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006438258.tif 000008
【図８】
0006438258.tif 000009
【図９】
0006438258.tif 000010
【図１０】
0006438258.tif 000011
【図１１】
0006438258.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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