(57)【要約】【課題】周波数に感応して減衰力低減効果を充分に発揮し、かつ、ストローク不足を招かず、二輪車における乗り心地の向上することができる懸架装置を提供することである。【解決手段】二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えた懸架装置において、一方のフロントフォークＦ１のみに車体の振動を抑制する緩衝器Ｄを内蔵し、前記緩衝器が、シリンダ１と、ピストン２に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路４，５と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、圧力室６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９のハウジング６に対する変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素１２とを備えた。【選択図】図１
2012082850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、前記各フロントフォークのうちいずれか一方のみに車体の振動を抑制する緩衝器を内蔵するとともに、前記緩衝器が、アウターチューブとインナーチューブの一方に連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室と圧側室を連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンのハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えたことを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
上記緩衝器を有さないフロントフォークは、インナーチューブとアウターチューブとの間に介装されて車体を弾性支持する懸架ばねを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸架装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二輪車の車体と前輪車軸との間に介装される懸架装置にあっては、一般的には、アウターチューブと、アウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブとの間に介装される緩衝器とを備えた一対のフロントフォークによって構成されている。
【０００３】
このように左右一対のフロントフォーク内に緩衝器を内蔵させることで、各フロントフォークが減衰力を発揮して車体の振動を抑制するとともに、前輪のバタつきを抑制することで、二輪車における乗り心地を良好ならしめている。
【０００４】
ところで、二輪車の構造を考えると、車体がばねとして振る舞うタイヤと懸架ばねで支持されているので、二輪車に入力される振動周波数が車体の固有振動数（共振周波数）の近傍にあると、車体の振動が励起されることになる。
【０００５】
そのため、車体の共振周波数周辺の周波数をもつ振動に対して、フロントフォーク内の緩衝器が大きな減衰力を発揮させるようにすれば、車体の振動を抑制することができる。しかしながら、上記共振周波周辺以外の振動に対して緩衝器が過剰な減衰力を発揮すると、懸架ばねによる車体への振動絶縁効果を邪魔してしまい、却って二輪車における乗り心地を損ねてしまうことがある。
【０００６】
しがたって、フロントフォークに入力される振動の周波数に依存して減衰力を変化させると、車両の乗り心地を向上することができ、これを実現する、いわゆる、周波数感応型の緩衝器が開発されるに至っている。
【０００７】
この周波数感応型の緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を上室と下室に区画するピストンと、ピストンに設けられた上室と下室を連通して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路と、ピストンロッドの先端に設けられて圧力室を形成するハウジングと、ハウジング内に摺動自在に挿入されて圧力室を上室に連通される上部側室と下室に連通される下室側室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルばねとを備えて構成されていて、図４に示すように、比較的低い周波数帯の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高い周波数帯の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して小さい減衰力を発揮するようになっている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−７８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記緩衝器を二輪車の車体と前輪車軸との間に介装されるフロントフォークに内蔵して使用する場合、二輪車の車体重量は四輪の自動車における車体重量に対して非常に軽く、この軽い車体を二つのフロントフォークで支持することになるので、各フロントフォーク内に内蔵される各緩衝器の伸縮時における上室と下室の差圧は自動車用のそれと比較して著しく小さくなる。
【００１０】
そのため、二輪車の懸架装置のフロントフォークに従来の緩衝器を内蔵しても、十二分に減衰力低減効果を得ることができず、二輪車における乗り心地を充分に向上することができない場合がある。
【００１１】
また、二輪車にあっては、減衰力低減による乗り心地を向上させるためには減衰力の低減効果が表れる周波数を四輪自動車のそれに比較して低く設定することが要求される。この要求を満足させるには、一つにコイルばねのばね乗数を小さくすればよいのであるが、二輪車の車体が軽量であるので、コイルばねのばね乗数をごく小さく設定せざるを得ない場合には、フリーピストンの変位量が著しく増える結果となって、フロントフォークのストローク半ばでフリーピストンがハウジングと干渉して減衰力低減効果が失われて急激に減衰力が高くなる可能性がある。これを避けるには、ハウジングを長くしてフリーピストンの許容ストローク長を長くとる必要があって、そうすると今度は、シリンダ内に長大なハウジングを収容することになり、緩衝器のストローク長が短くなるので、フロントフォークのストローク不足を招く可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、周波数に感応して減衰力低減効果を充分に発揮し、かつ、ストローク不足を招かず、二輪車における乗り心地の向上することができる懸架装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、前記各フロントフォークのうちいずれか一方のみに車体の振動を抑制する緩衝器を内蔵するとともに、前記緩衝器が、アウターチューブとインナーチューブの一方に連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室と圧側室を連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンのハウジングに対する変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の懸架装置によれば、一対のフロントフォークのうち一方のフロントフォークにのみ周波数に感応する減衰力を発揮する上記緩衝器を内蔵しているので、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００１５】
また、上述したように、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、フロントフォークの伸縮時に、緩衝器における伸側室と圧側室の圧力差を大きくすることができるので、ばね要素におけるばね定数を二つの緩衝器を用いる場合に比較して大きく設定しても、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができるので、ハウジングの長大化を招かず、フロントフォークのストローク不足を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施の形態における懸架装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における懸架装置における緩衝器の一部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【図４】従来の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の懸架装置は、図１に示すように、二輪車における図外の車体と図外の前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えて構成されており、うち一方のフロントフォークＦ１内に緩衝器Ｄを内蔵しており、他方のフロントフォークＦ２内には、懸架ばねＳ２が内蔵されている。なお、一方のフロントフォークＦ１内にも懸架ばねＳ１が内蔵されており、この懸架装置では、各フロントフォークＦ１，Ｆ２に設けたコイルばねでなる懸架ばねＳ１，Ｓ２によって図示しない車体が弾性支持されている。
【００１８】
各フロントフォークＦ１，Ｆ２は、それぞれ、アウターチューブＯ１，Ｏ２と、アウターチューブＯ１，Ｏ２内に摺動自在に挿入されるインナーチューブＩ１，Ｉ２とを備えており、図示するところでは、アウターチューブＯ１，Ｏ２の上端は閉塞され、インナーチューブＩ１，Ｉ２の下端が閉塞されて、アウターチューブＯ１，Ｏ２とインナーチューブＩ１，Ｉ２との間に閉鎖空間が形成されている。
【００１９】
そして、一方のフロントフォークＦ１におけるアウターチューブＯ１とインナーチューブＩ１で形成される上記閉鎖空間内には、緩衝器Ｄと懸架ばねＳ１が収容されている。すなわち、一方のフロントフォークＦ１内に緩衝器Ｄが内蔵されている。他方のフロントフォークＦ２におけるアウターチューブＯ２とインナーチューブＩ２で形成される上記閉鎖空間内には、懸架ばねＳ２が収容されている。この他方のフロントフォークＦ２には、緩衝器Ｄは内蔵されていない。
【００２０】
上記他方のフロントフォークＦ２は、その内部にインナーチューブＩ２の底部に連結した筒部材５４と、インナーチューブＩ２の上端に連結されて筒部材５４内に挿通されるロッド５５と、筒部材５４の図１中上端に設けられてロッド５５を軸支する環状のロッドガイド５６と、ロッドガイド５６の外周に設けたばね受５０と、ばね受５０とアウターチューブＯ２における底部との間に介装された懸架ばねＳ２とを収容している。したがって、懸架ばねＳ２は、アウターチューブＯ２とインナーチューブＩ２とを離間させるように附勢しており、フロントフォークＦ２は、車体と前輪車軸との間に介装されると懸架ばねＳ２が圧縮されて、車体を弾性支持するようになっている。
【００２１】
アウターチューブＯ２の開口端内周には、インナーチューブＩ２の外周に摺接する筒状の軸受５１が設けられ、インナーチューブＩ２の開口端外周には、アウターチューブＯ２の内周に摺接する筒状の軸受５２が設けられており、この軸受５１，５２を潤滑するべく、インナーチューブＩ２の側部に穿孔５３が穿ってあって、インナーチューブＩ２内に貯留された潤滑油を上記穿孔５３を介してアウターチューブＯ２とインナーチューブＩ２との間に供給することができるようになっている。また、この他方のフロントフォークＦ２は、減衰力を発揮しないので、減衰力発生に必要な機構を内蔵せずにすむとともに、減衰力発生用の作動油を内部に充填せずに済むので、筒部材５４のロッド５５のストローク範囲より下方には潤滑油を充填する必要がなく、隔壁５８を設けて筒部材５４内であって隔壁５８より下方に気室を設けてある。したがって、このフロントフォークＦ２は、緩衝器を搭載したフロントフォークに比較して非常に軽量となる。
【００２２】
なお、この他方のフロントフォークＦ２では、ロッド５５の先端に設けたストッパ５７と筒部材５４に設けたロッドガイド５６とで最伸長長さを規制することができるようになっており、懸架ばねＳ２の初期荷重の調節等の基準が明確となる利点があるが、特に、最伸長長さの規制を行う必要がないか、アウターチューブＯ２とインナーチューブＩ２側で規制を行う場合には、インナーチューブＩ２にインナーチューブＩ２内を閉塞してインナーチューブＩ２内のほとんどを気室とするばね受を設けておき、このばね受とアウターチューブＯ２との間に懸架ばねＳ２を介装するとしてもよく、この場合にはフロントフォークＦ２をより一層軽量化することができる。
【００２３】
また、軸受５１，５２の双方がアウターチューブＯ２に固定されるか、インナーチューブＩ２に固定される場合には、潤滑油は、アウターチューブＯ２とインナーチューブＩ２との間であって軸受５１，５２で囲まれる空隙のみに充填しておくこともでき、インナーチューブＩ２内に潤滑油を貯留する貯留室を形成せずともよい。
【００２４】
さらに、図示したところでは、アウターチューブＯ２を上方にインナーチューブＩ２を下方にそれぞれ配置しているが、天地逆として車体と前輪車軸との間に介装することもできる。
【００２５】
つづいて、一方のフロントフォークＦ１について説明する。このフロントフォークＦ１は、上述したように、アウターチューブＯ１と、アウターチューブＯ１内に摺動自在に挿入されるインナーチューブＩ１とを備えており、これらアウターチューブＯ１とインナーチューブＩ１との間に介装される緩衝器Ｄと懸架ばねＳ１とを備えて構成されている。
【００２６】
また、他方のフロントフォークＦ２と同様に、このフロントフォークＦ１にあっても、アウターチューブＯ１の開口端内周には、インナーチューブＩ１の外周に摺接する筒状の軸受４１が設けられ、インナーチューブＩ１の開口端外周には、アウターチューブＯ１の内周に摺接する筒状の軸受４２が設けられている。さらに、懸架ばねＳ１は、この場合、緩衝器Ｄのシリンダ１の図１中上端に設けたばね受４３とアウターチューブＯ１の底部との間に介装されて、フロントフォークＦ１におけるアウターチューブＯ１とインナーチューブＩ１とを離間する方向へ附勢しており、フロントフォークＦ１が車体と前輪車軸との間に介装されると車重で圧縮せしめられて、車体を弾性支持するようになっている。
【００２７】
他方、緩衝器Ｄは、図１および図２に示すように、インナーチューブＩ１の底部に連結されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１内を２つの作動室である伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２に区画するピストン２と、一端がピストン２に連結されるとともに他端がアウターチューブＯ１に連結されたピストンロッド３と、上記した伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する減衰通路４，５と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９のハウジング６に対する変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素１２とを備えて構成されている。
【００２８】
また、シリンダ１の下方には、隔壁３１と、隔壁よりピストン側にバルブディスク３２が設けられており、シリンダ１の隔壁３１より図１中下方は空気室３３が形成されるとともに、隔壁３１とバルブディスク３２との間には圧側室Ｒ２と空気室３３から仕切られる空隙３４が形成されている。そして、バルブディスク３２には、途中に空隙３４から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する逆止弁３５が設けられた吸込通路３６と、途中に圧側室Ｒ２から空隙３４へ向かう流れのみを許容しつつ通過する液体の流れに抵抗を与えるベースバルブ３７を備えた排出通路３８が形成されている。さらに、上記空隙３４は、シリンダ１に穿った透孔３９によってシリンダ１とインナーチューブＩ１との間の環状隙間へ連通されている。伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２さらには圧力室Ｃ内には、作動油等の液体が充填されており、また、このフロントフォークＦ１では、アウターチューブＯ１とインナーチューブＩ１との間の閉鎖空間内をリザーバＲとして利用しており、当該リザーバＲには作動油と気体が充填される。なお、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２、圧力室ＣおよびリザーバＲ内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００２９】
そして、このフロントフォークＦ１が伸長する場合、基本的には、緩衝器Ｄの伸側室Ｒ１がピストン２によって圧縮されて圧力が上昇し、伸側室Ｒ１内の作動油が減衰通路４を介して圧側室Ｒ２へ移動する際に、減衰通路４で当該作動油の流れに抵抗を与えて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力に差圧を生じる。これにより、緩衝器Ｄは、減衰力を発揮し、緩衝器Ｄに入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路４を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動させるため、周波数に感応した減衰力を発揮する。このフロントフォークＦ１の伸長の際には、ピストンロッド３がシリンダ１内から退出するのでシリンダ１内で不足するピストンロッド３の退出体積分の作動油が上記した吸込通路３６を介して上記リザーバＲ内から供給される。
【００３０】
反対に、フロントフォークＦ１が収縮する場合、ピストン２が圧側室Ｒ２を圧縮するので、圧側室Ｒ２内の圧力が上昇し、圧側室Ｒ２内の作動油は、拡大する伸側室Ｒ１へ減衰通路５を介して流入するとともに、ピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入するためにシリンダ１内でピストンロッド３内へ侵入する体積分の作動油が過剰となるので、作動油はシリンダ１内から上記ベースバルブ３７を介して上記リザーバＲへも排出される。
【００３１】
そして、ベースバルブ３７が作動油の流れに抵抗を与え、減衰通路５もまた作動油の流れに抵抗を与えるので、圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１の圧力に差圧が生じ、フロントフォークＦ１は、減衰力を発揮し、緩衝器Ｄに入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路５を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動させることで周波数に感応した減衰力を発揮するようになっている。
【００３２】
なお、上記フロントフォークＦ１は、上記閉鎖空間をリザーバＲとして用いているが、緩衝器Ｄ自体がリザーバを備えているか、上記伸縮時のシリンダ１内の容積補償を行う気室を備えている場合には、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させなくともよい。このように、緩衝器Ｄ自体をリザーバＲや気室を備えた独立した緩衝器とする場合には、フロントフォークＦ１への組み込みが容易となる利点があるが、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させることで、内部に貯留している作動油を軸受４１，４２の潤滑油としても利用でき、緩衝器Ｄ自体がリザーバＲや気室を備えて独立した緩衝器とされる場合には、アウターチューブＯ１とインナーチューブＩ１との間をシールするシール部材のほかに、緩衝器Ｄのシリンダ１とピストンロッド３との間にシリンダ１内を密にシールするシール部材が必要となってフロントフォークＦ１の伸縮時の摩擦抵抗が大きくなる傾向となるので、上記閉鎖空間を緩衝器ＤのリザーバＲとして機能させることで得られる利点もある。
【００３３】
また、上記した隔壁３１は、シリンダ１内に空気室を形成して、フロントフォークＦ１および緩衝器Ｄ内に充填される作動油量を必要最小限に留めて、フロントフォークＦ１を軽量化とコストを低減するために設けられているものであって、当該目的を果たすことができ、シリンダ１内に空気室を形成できればよいので、内部に空気室を形成する容器状とされてもよい。
【００３４】
つづいて、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド３の一端３ａに連結され、ピストンロッド３の他端３ｂは、シリンダ１の図中上端に固定された環状のロッドガイド１５の内周を通してシリンダ１外へ突出されていて、アウターチューブＯ１の底部に連結されている。ピストンロッド３は、図示したところでは、ピストン２が組み付けられる一端３ａと、他端３ｂとが途中で分割されて螺子締結によって一体化されるようになっているが、一部品で構成されてもよい。なお、本実施の形態では、シリンダ１がインナーチューブＩ１へ連結されるとともに、ピストンロッド３がアウターチューブＯ１へ連結されているが、これを逆に、シリンダ１をアウターチューブＯ１へ連結し、ピストンロッド３の他端３ｂをインナーチューブＩ１へ連結するようにしてもよい。なお、この実施の形態では、ロッドガイド１５とピストンロッド３との間には、密にこれらをシールするシール部材は設けられておらず、シリンダ１の図１中上端は、フロントフォークＦ１の伸縮状態の如何によらずリザーバＲ内に充填した作動油中に油浸状態に維持されるようになっている。
【００３５】
また、ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路４，５を備えており、減衰通路４の図１中下端がピストン２の図１中下方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ１７で開閉されるようになっており、また、減衰通路５の図１中上端がピストン２の図１中上方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ１８で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブ１７は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図１中上方に移動する緩衝器Ｄの伸長行程時に、液体が減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで減衰通路４を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路４を閉塞するようになっており、減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、リーフバルブ１８は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図１中下方に移動する緩衝器Ｄの収縮行程時に、液体が減衰通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで減衰通路５を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路５を閉塞するようになっており、減衰通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブ１７は、伸長行程時に減衰通路４を流れる液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブとして機能し、リーフバルブ１８は、収縮行程時に減衰通路５を流れる液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブとして機能する。このように、減衰通路４，５を複数設ける場合には、減衰通路を一方通行に設定するようにして、伸長行程時のみ或いは収縮行程時のみに液体が流れるようにしてもよく、また、減衰通路が双方向の流れを許容して通過する液体の流れに抵抗を与えるようにしてもよい減衰通路を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路４，５は、ピストン２以外に設けることもできる。
【００３６】
つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｃに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２およびリーフバルブ１７，１８をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。
【００３７】
そして、ハウジング６内に形成された圧力室Ｃは、当該圧力室Ｃ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン９で図２中上方の伸側圧力室７と図２中下方の圧側圧力室８とに仕切られていて、フリーピストン９は、圧力室Ｃ内でハウジング６に対して図２中上下方向に変位することができるようになっている。
【００３８】
詳しくは、ハウジング６は、ピストンロッド３の一端３ａに形成の螺子部３ｃに螺合されるナット部２０と、ナット部２０の外周から垂下される筒部２２と筒部２２の開口を蓋する底部２３とを備えた有底筒状のハウジング筒２１とを備えて構成され、ハウジング筒２１における筒部２２の下方側を縮径することで筒部２２の内周に段部２２ａが形成されており、圧側室Ｒ２内に圧力室Ｃを画成している。
【００３９】
また、ナット部２０は、その内周にピストンロッド３の螺子部３ｃに螺合する螺子部２０ａとフランジ２０ｂとを備えている。ハウジング筒２１は、上記したように有底筒状であって、その図２中上端開口部をナット部２０のフランジ２０ｂの外周へ向けて加締めることで、ナット部２０に一体化されている。なお、ナット部２０とハウジング筒２１との一体化は加締め加工以外にも溶接や螺合といった他の加工方向を採用することもできる。さらに、ハウジング筒２１の筒部２２の内周には、図２中上方となる伸側圧力室７側へ対向する段部２２ａが設けられている。
【００４０】
なお、ハウジング筒２１の筒部２２の少なくともに一部における外周断面形状は、図示しない工具で把持可能なように円形以外の形状であって当該工具に符合する形状、たとえば、一部を切欠いた形状や六角形等の形状とされており、工具で筒部２２の外周を把持してハウジング６を周方向へ回転せしめて、上記ナット部２０に所定の締め付けトルクを付加して螺子部３ｃへ螺着することができるようになっている。さらに、筒部２２の側部にポート２２ｂが設けられており、当該ポート２２ｂにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されており、底部２３にもポート２３ａが設けられていて、当該ポート２３ａにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されている。
【００４１】
また、伸側圧力室７は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から一端３ａの端部へ通じる伸側通路１０によって、伸側室Ｒ１へ通じている。この伸側通路１０は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から開口する横穴１０ａと、一端３ａの端部から開口して横穴１０ａへ通じる縦穴１０ｂとで構成されている。
【００４２】
そして、圧力室Ｃ内に挿入されるフリーピストン９は、ハウジング筒２１の筒部２２に摺接する摺接筒２４と、摺接筒２４の内周を閉塞する鏡部２５と備えて、ハウジング６内を伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画している。また、フリーピストン９は、摺接筒２４の外周の全周渡って設けた環状溝２６と、環状溝２６を圧側圧力室８へ連通する連通孔２７とを備えていて、環状溝２６をハウジング６の筒部２２に形成のポート２２ｂに対向させる場合には、圧側室Ｒ２を圧側圧力室８へ連通し、環状溝２６が上記ポート２２ｂへ対向せずに摺接筒２４でポート２２ｂを閉塞する場合には、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とのポート２２ｂを介しての連通を断つようになっている。ポート２２ｂは、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。また、ハウジング筒２１における底部２３に設けたポート２３ａも絞り通路として機能しており、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、やはり圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。なお、こちらのポート２３ａは、フリーピストン９によって閉じられることはなく、常時開放されている。つまり、圧側圧力室８は、ポート２２ｂが連通状態にある場合には、ポート２２ｂ，２３ａを介して圧側室Ｒ２に連通され、ポート２２ｂが遮断状態にあるときは、ポート２３ａのみを介して圧側室Ｒ２に連通されるようになっており、ポート２２ｂ，２３ａ、環状溝２６および連通孔２７によって圧側通路１１を形成している。
【００４３】
さらに、フリーピストン９のハウジング６に対する変位に対して当該変位を抑制する附勢力を作用させるため、伸側圧力室７内であってナット部２０とフリーピストン９の鏡部２５との間、および、圧側圧力室８内であって底部２３とフリーピストン９の鏡部２５との間に、それぞれ、ばね要素１２としてコイルばね２８，２９がともに圧縮状態で介装されている。このようにフリーピストン９は、これらコイルばね２８，２９のバネ要素１２によって上下側から挟持されて、圧力室Ｃ内の所定の中立位置に位置決められていて、中立位置から変位するとコイルばね２８，２９がフリーピストン９を中立位置に戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。中立位置は、圧力室Ｃの軸方向の中央を指すものではなく、フリーピストン９がばね要素１２によって位置決められる位置のことである。
【００４４】
なお、ばね要素１２としては、フリーピストン９を中立位置に位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね２８，２９以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に連結される単一のバネ要素を用いる場合には、ナット部２０あるいは底部２３に他端を固定するようにしてもよい。
【００４５】
コイルばね２８は、フリーピストン９の摺接筒２４の内周に遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められ、また、コイルばね２９の図１中上端は、フリーピストン９の鏡部２５の下端に形成の突部２５ａに遊嵌されて半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、コイルばね２８，２９は、上記のごとく、フリーピストン９によってともにセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。
【００４６】
上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素１２としてのコイルバネ２８，２９によって弾性支持されてばね要素１２による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で中立位置に位置決められ、当該中立位置にあるときには必ず上記環状溝２６がポート２２ｂに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、中立位置から変位すると、フリーピストン９の摺接筒２４の外周がポート２２ｂに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める中立位置からの変位量は、任意に設定することができ、ポート２２ｂを閉塞し始めるフリーピストン９の図１中上方となる伸側圧力室７側への中立位置からの変位量と、ポート２２ｂを閉塞し始めるフリーピストン９の図１中下方となる圧側圧力室８側への中立位置からの変位量とを異なるように設定してもよい。なお、この実施の形態では、ポート２２ｂを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状溝を筒部２１の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するポートをフリーピストン９に設けるようにしてもよい。
【００４７】
懸架装置は、以上のように構成されるが、続いて懸架装置の動作について説明する。他方のフロントフォークＦ２は、上記したように、伸縮時に、懸架ばねＳ２の圧縮状態に見合った附勢力を発揮し、一方のフロントフォークＦ１は、伸縮時に懸架ばねＳ１の圧縮状態に見合った附勢力を発揮するとともに、緩衝器Ｄによる減衰力を発揮する。なお、懸架ばねＳ１，Ｓ２は、フロントフォークＦ１，Ｆ２の変位に比例した附勢力を発揮する。
【００４８】
他方、緩衝器Ｄは、フロントフォークＦ１に入力される振動の周波数に応じた減衰力を発揮するので、以下、緩衝器Ｄの詳しい動作について説明する。
【００４９】
まず、フリーピストン９における中立位置からの変位量がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲内である場合の緩衝器Ｄにおける動作について説明する。この場合、フリーピストン９は、ポート２２ｂの連通状態を保ったまま変位することが可能である。
【００５０】
そして、緩衝器Ｄへの入力周波数が低い場合と高い場合で、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、入力振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も大きくなる。フリーピストン９の振幅がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲で大きくなると、フリーピストン９が変位するのでコイルばね２８，２９によってフリーピストン９を中立位置へ戻そうとする附勢力が働き、このコイルばね２８，２９の附勢力に見合って伸側圧力室７と圧側圧力室８のうち容積が拡大する室と容積が減少する室の圧力に差が生じ、上記拡大側の室の方が減少側の室より圧力が高くなる。
【００５１】
すると、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧、および、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧が小さくなって、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量は減少する。この伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量の減少にともなって、減衰通路４，５の流量が増えることになり、緩衝器Ｄの発生減衰力は大きくなる。
【００５２】
逆に、高周波入力時には、入力振幅が小さいため、圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する一周期の流量は小さく、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン９が受けるコイルばね２８，２９の附勢力も小さくなる。その分、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力との差は小さくなり、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧および圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧は大きく維持されるため、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、減衰通路４，５の流量が減少し、緩衝器Ｄが発生する減衰力も減少することになる。
【００５３】
このように、緩衝器Ｄは、図３の実線に示すように、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発生し、高周波数域の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存した減衰力を発生することができる。なお、伸側通路１０或いは圧側通路１１の途中に、流路面積を変更可能な可変バルブを設けるようにする場合には、可変減衰バルブによって流路面積を変更することによって、図３の実線で示した減衰特性における減衰力低減幅を調整することも可能であり、流路面積を小さくすると減衰力低減効果を弱め、反対に大きくすると減衰力低減効果を強めることができる。この実施の形態の場合、伸側通路１０がピストンロッド３に設けられているので、可変バルブをピストンロッド３内に設けて、当該可変バルブをピストンロッド３を軸方向に貫通して外部からアクセス可能なコントロールロッドで調節する構造を採用するとよい。
【００５４】
他方、フリーピストン９が中立位置からポート２２ｂを閉塞し始める程度に変位する場合の緩衝器Ｄにおける動作について説明する。緩衝器Ｄに入力される振動の振幅が大きくなると、フリーピストン９における中立位置からの変位量も大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始め、最終的にはポート２２ｂが完全に閉塞される状態となる。
【００５５】
つまり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞すると圧側通路１１における流路抵抗が最大となる。
【００５６】
上述したように、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上のストロークエンド側への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分減衰通路４，５を通過する液体量が増加することになり、緩衝器Ｄの発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。
【００５７】
そして、フリーピストン９がポート２２ｂを完全に閉塞するまでストロークすると、それ以上、圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動はなくなり、緩衝器Ｄの伸縮方向を転ずるまでは液体は減衰通路４，５のみを通過することになり、緩衝器Ｄは、振動周波数の高低によらず、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００５８】
なお、緩衝器Ｄが減衰力低減効果を発する周波数域の振動に対しては、緩衝器Ｄは、フリーピストン９が中立位置からポート２２ｂを閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めると、徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９がそれ以上にストロークエンド側へ変位してポート２２ｅを完全に閉塞すると最大の減衰係数で減衰力を発生する。つまり、緩衝器Ｄは、減衰力低減効果を発揮中にあって、大振幅の振動が入力される場合にあっても、急激に減衰力の大きさを変化させることがなく、低減衰力から高減衰力への減衰力変化をなだらかなものとすることができる。したがって、この緩衝器Ｄにあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００５９】
このように、緩衝器Ｄは、入力される振動周波数に感応して、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発揮するのであるが、本発明の懸架装置にあっては、この緩衝器Ｄが一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２のうち一方のフロントフォークＦ１のみに内蔵されている。
【００６０】
このように、一方のフロントフォークＦ１のみに緩衝器Ｄを内蔵する場合、一つの緩衝器Ｄが伸縮して双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２で支持する車体の振動を抑制する減衰力を発揮することになり、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに緩衝器Ｄを内蔵する場合に比較して、伸縮時におけるシリンダ１内の伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力の差は大きくなる。
【００６１】
そして、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差が大きくなると、フリーピストン９の変位量が大きくなるため、その分、見掛け上、減衰通路４，５を迂回して圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを交流する作動油量が多くなるので、高周波振動の入力に対する減衰力低減効果が、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに緩衝器Ｄを内蔵する場合に比較して、一方のフロントフォークＦ１のみに緩衝器Ｄを内蔵する本発明の懸架装置に方が顕著に表れることにある。つまり、図３に示すように、懸架装置単位でみると、破線で示すフロントフォークＦ１，Ｆ２の両方に緩衝器Ｄを内蔵した場合の減衰特性に対して、実線で示す本発明の懸架装置における減衰特性における減衰力低下幅が大きくなるのであり、軽量な二輪車の車体の重量を支持する場合にあっても、減衰力低下幅を確保することができる。
【００６２】
よって、本発明の懸架装置によれば、一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２のうち一方のフロントフォークＦ１にのみ周波数に感応する減衰力を発揮する上記緩衝器Ｄを内蔵しているので、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００６３】
また、上述したように、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、フロントフォークＦ１の伸縮時に、緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を大きくすることができるので、ばね要素におけるばね定数を二つの緩衝器Ｄを用いる場合に比較して大きく設定しても、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができるので、ハウジング６の長大化を招かず、フロントフォークＦ１のストローク不足を招くこともない。
【００６４】
さらに、緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を充分に大きくないと、フリーピストン９とハウジング６との間に生じる摩擦によってフリーピストン９が作動（変位）できなくなる可能性があるが、本発明の懸架装置では、フロントフォークＦ１の伸縮時に、緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を大きくすることができるので、フリーピストン９の作動不良が生じさせずに確実に減衰力低減効果を得て、周波数に感応した減衰特性を実現することができ、二輪車の乗り心地を損なうことがない。
【００６５】
そしてさらに、一方のフロントフォークＦ１のみに緩衝器Ｄを設け、他方のフロントフォークＦ２には懸架ばねＳ２を設ける構成としたので、緩衝器Ｄを双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２に内蔵するものに比較して、懸架装置が軽量となり、自動二輪車における燃料消費を軽減することができる。
【００６６】
なお、ハウジング６は、上記の実施の形態では、シリンダ１内に設けられているが、シリンダ１外へ設けることも可能であり、また、伸側室Ｒ１内にハウジング６を設ける構成を採用することもできる。また、緩衝器Ｄの上記した減衰力低減効果は、ポート２２ｂと環状溝２６の有無に関係なく、享受することができ、これらを廃することも可能である。また、懸架ばねＳ１或いは懸架ばねＳ２は、いずれか一方に集約して他方を廃することも可能であり、緩衝器Ｄのシリンダ１をアウターチューブＯ１或いはインナーチューブＩ１を介して車体側に連結する倒立型緩衝器に設定することも可能である。
【００６７】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の懸架装置は、二輪車の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  シリンダ
２  ピストン
３  ピストンロッド
３ａ  ピストンロッドの一端
３ｂ  ピストンロッドの他端
３ｃ  ピストンロッドの螺子部
４，５  減衰通路
６  ハウジング
７  伸側圧力室
８  圧側圧力室
９  フリーピストン
１０  伸側通路
１０ａ  横穴
１０ｂ  縦穴
１１  圧側通路
１２  ばね要素
１５  ロッドガイド
１７，１８  リーフバルブ
２０  ナット部
２０ａ  螺子部
２０ｂ  嵌合凹部
２１  ハウジング筒
２２  筒部
２２ａ  段部
２２ｂ  ポート
２３  底部
２３ａ  ポート
２１ａ  ポート
２３  弁座部材
２３ａ  環状弁座
２４  摺接筒
２５  鏡部
２６  環状溝
２７  連通孔
２８，２９  ばね要素としてコイルばね
３１  隔壁
３２  バルブディスク
３３  空気室
３４  空隙
３５  逆止弁
３６  吸込通路
３７  ベースバルブ
３８  排出通路
３９  透孔
４１，４２，５１，５２  軸受
４３，５０  ばね受
５３  穿孔
５４  筒部材
５５  ロッド
５６  ロッドガイド
５７  ストッパ
５８  隔壁
Ｃ  圧力室
Ｄ  緩衝器
Ｆ１，Ｆ２  フロントフォーク
Ｉ１，Ｉ２  インナーチューブ
Ｏ１，Ｏ２  アウターチューブ
Ｒ  リザーバ
Ｒ１  伸側室
Ｒ２  圧側室
Ｓ１，Ｓ２  懸架ばね
【図１】
2012082850.tif 000003
【図２】
2012082850.tif 000004
【図３】
2012082850.tif 000005
【図４】
2012082850.tif 000006