(57)【要約】【課題】  懸架装置の改良に関し、部品数を少なくしてコストを削減する。【解決手段】  車輪を懸架するとともにハンドル操作を上記車輪に伝える懸架装置Ｓにおいて、ハンドル１と、車輪に連結されるアンダーブラケット２との間に、懸架装置本体３と、リンク部材４とを並列に備え、懸架装置本体３は、ハンドル１が回転可能に取り付けられるヘッドパイプ３０と、アンダーブラケット２に起立した状態に固定されヘッドパイプ３０内に出没可能且つ回転可能に挿入されるステアリングパイプ３１とからなり、リンク部材４は、ハンドル１の回転方向に従いアンダーブラケット２を回転させるとともに、懸架装置本体３の伸縮に伴い伸縮する。【選択図】  図１
2013208973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を懸架するとともにハンドル操作を上記車輪に伝える懸架装置において、
ハンドルと、上記車輪に連結されるアンダーブラケットとの間に、懸架装置本体と、リンク部材とを並列に備え、
上記懸架装置本体は、上記ハンドルが回転可能に取り付けられるヘッドパイプと、上記アンダーブラケットに起立した状態に固定され上記ヘッドパイプ内に出没可能且つ回転可能に挿入されるステアリングパイプとからなり、
上記リンク部材は、上記ハンドルの回転方向に従い上記アンダーブラケットを回転させるとともに、上記懸架装置本体の伸縮に伴い伸縮することを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
上記懸架装置本体内に気体を圧縮しながら封入し、懸架装置本体を常に伸張方向に附勢する懸架ばねとして機能させることを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
【請求項３】
上記懸架装置本体内に、作動液が貯留されて液室が形成されるとともに、その液面を介して上側に気体が圧縮されながら封入されて気室が形成され、この気室の内圧で上記液室が常に加圧されており、
上記ヘッドパイプに連結されて上記ステアリングパイプ内に出没可能に挿入されるピストンロッドと、このピストンロッドの先端に保持されるとともに上記ステアリングパイプの内周面に摺接し上記液室を上室と下室とに区画するピストンと、このピストンに形成されて上記上室と上記下室とを連通する流路と、この流路を通過する作動液に抵抗を与える減衰力発生手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の緩衝器。
【請求項４】
上記リンク部材は、基端部が上記ハンドル側に揺動可能に連結されるハンドル側アームと、基端部が上記アンダーブラケット側に揺動可能に連結される車輪側アームと、上記ハンドル側アームと上記車輪側アームの各先端部を揺動可能に連結するピンとを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、懸架装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車や自動二輪車等の輸送機器においては、車体と車輪との間に懸架装置を介装し、この懸架装置で路面凹凸による衝撃が車体に伝達されることを抑制している。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるように、自動二輪車等の鞍乗型車両において前輪を懸架する懸架装置は、フロントフォークと称されており、図５に示すように、ステアリングシャフト３００と、図示しない前輪の両側に起立する一対の懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２と、これらを連結するアンダーブラケット２００とを備えている。
【０００４】
そして、上記ステアリングシャフト３００は、上記アンダーブラケット２００に起立しており、図示しないが、その上端部にハンドルが連結されるとともに、車体の骨格となるフレームの進行方向前側に配置されるヘッドパイプにベアリングを介して回転可能に支持されている。
【０００５】
また、上記各懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２は、アウターチューブＴ１と、このアウターチューブＴ１内に出没可能に挿入されるインナーチューブＴ２とからなり、車輪側端部の取り付け部Ｂを介して前輪を回転可能に支持するとともに、車体側端部が上記アンダーブラケット２００に連結されている。
【０００６】
上記構成を備えることにより、上記フロントフォークは、前輪を両側から回転可能に支持し、ハンドルの回転方向に従い前輪を回転させることができる。したがって、フロントフォークを介してハンドル操作を車輪に伝え、鞍乗型車両を操舵することができる。
【０００７】
また、上記各懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２内には、図示しないが、車体を弾性支持する懸架ばねと、減衰力を発生する緩衝器とが収容されており、路面凹凸による衝撃を懸架ばねで吸収し、この衝撃吸収に伴う懸架装置本体の伸縮運動を緩衝器で抑制して、路面凹凸による衝撃が車体に伝達されることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１１５９９２号
【特許文献２】特開平６−２６３０７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、上記従来のフロントフォーク（懸架装置）のように、一対の懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２をアンダーブラケット２００のみで支持する場合、アッパーブラケットとアンダーブラケットとで一対の懸架装置Ｆ１，Ｆ２を支持する特許文献２に開示されるようなフロントフォークと比較して、部品数を減らしコストを削減することができるため有用である。しかしながら、さらなるコストの削減を求められている。
【００１０】
また、上記特許文献１に開示のフロントフォーク（懸架装置）において、対となる懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２が完全に平行とならない場合、アウターチューブＴ１とインナーチューブＴ２の摺動性が悪化するため、フロントフォークの作動性が悪くなる虞がある。即ち、フロントフォークの作動性は、対となる懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２の平行度に依存し、フロントフォークの作動性を良好にするにはアンダーブラケット２００の精度が要求される。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記従来の懸架装置よりもコストを削減するとともに、作動性を容易に良好にすることが可能な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】
【００１２】
上記課題を解決するための手段は、車輪を懸架するとともにハンドル操作を上記車輪に伝える懸架装置において、ハンドルと、上記車輪に連結されるアンダーブラケットとの間に、懸架装置本体と、リンク部材とを並列に備え、上記懸架装置本体は、上記ハンドルが回転可能に取り付けられるヘッドパイプと、上記アンダーブラケットに起立した状態に固定され上記ヘッドパイプ内に出没可能且つ回転可能に挿入されるステアリングパイプとからなり、上記リンク部材は、上記ハンドルの回転方向に従い上記アンダーブラケットを回転させるとともに、上記懸架装置本体の伸縮に伴い伸縮することである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の懸架装置よりもコストを削減するとともに、作動性を容易に良好にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る懸架装置の主要部を示す説明図であり、懸架装置本体内部を原理的に示し、ハンドル、懸架装置本体、アンダーブラケット及びリンク部材を模式的に示す。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る懸架装置の第一の変形例を示し、変更したリンク部材部分を示す模式図である。（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る懸架装置の第二の変形例を示し、変更したリンク部材部分を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る懸架装置の第三の変形例を示す左側面図であり、（ａ）は、懸架装置が圧縮された状態を示し、（ｂ）は、懸架装置の最伸長状態を示す。
【図４】本発明の一実施の形態に係る懸架装置の第四の変形例を示し、変更した懸架装置本体内部を原理的に示した図である。
【図５】従来の懸架装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の一実施の形態に係る懸架装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、図示しない車輪を懸架するとともにハンドル操作を上記車輪に伝えるものであり、ハンドル１と、上記車輪に連結されるアンダーブラケット２との間に、懸架装置本体３と、リンク部材４とを並列に備えている。
【００１７】
そして、上記懸架装置本体３は、上記ハンドル１が回転可能に取り付けられるヘッドパイプ３０と、上記アンダーブラケット２に起立した状態に固定され上記ヘッドパイプ３０内に出没可能且つ回転可能に挿入されるステアリングパイプと３１からなる。
【００１８】
また、上記リンク部材４は、上記ハンドル１の回転方向に従い上記アンダーブラケット２を回転させるとともに、上記懸架装置本体３の伸縮に伴い伸縮する。
【００１９】
以下、詳細に説明すると、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、自動二輪車等の鞍乗型車両において、その前輪を懸架するものであり、ハンドル１の回転方向に従い前輪の向きを変更し、鞍乗型車両の操舵を可能にする。
【００２０】
本実施の形態において、上記ハンドル１は、車体の骨格となるフレーム（図示せず）の進行方向前側に配置されるヘッドパイプ３０の上端に、図１中左右方向に回転可能に取り付けられる基部１０と、この基部１０に固定されて使用者が掴まるハンドルバー１１と、上記基部１０から略水平方向に延びる延設部１２とを備えている。
【００２１】
また、上記ヘッドパイプ３０は、本実施の形態において、蓋部３０ａを備えて有天筒状に形成されており、このヘッドパイプ３０内に出没可能且つ回転可能に挿入されるステアリングパイプ３１とともに懸架装置本体３を構成している。
【００２２】
さらに、上記懸架装置本体３内には、水、油等からなる作動液が貯留されて液室Ｌが形成されるとともに、その液面Ｏを介して上側に気体が収容されて気室Ａが形成されている。そして、上記作動液や気体は、ヘッドパイプ３０の車輪側端部内周に保持されてステアリングパイプ３１の外周面に摺接する環状のシール部材５や、ステアリングパイプ３１の車輪側開口を塞ぐアンダーブラケット２で外気側と区画され、懸架装置本体３内に密閉されている。
【００２３】
また、上記懸架装置本体３内の気体は、圧縮されながら上記気室Ａに封入されており、液面Ｏを介して上記液室Ｌを常に加圧するとともに懸架装置本体３を常に伸長方向に附勢している。そして、上記気室Ａの容積は、ステアリングパイプ３１がヘッドパイプ３０から退出する懸架装置本体３の伸長時に拡大し、ステアリングパイプ３１がヘッドパイプ３０内に進入する懸架装置本体３の圧縮時に縮小することから、上記気室Ａ内の気体は、懸架装置本体３の圧縮量に応じた反力を発生し、車体を弾性支持する懸架ばね（エアばね）として機能する。
【００２４】
また、上記懸架装置本体３内には、上記ヘッドパイプ３０の蓋部３０ａに吊設されてステアリングパイプ３１内に出没可能に挿入されるピストンロッド６と、このピストンロッド６の先端に保持されて上記ステアリングパイプ３１の内周面に摺接するピストン７が設けられており、このピストン７で上記液室Ｌを上室Ｌ１と下室Ｌ２とに区画している。さらに、上記ピストン７には、上室Ｌ１と下室Ｌ２とを連通する流路７０と、この流路７０を通過する作動液に抵抗を与えるリーフバルブやオリフィス等の減衰力発生手段７１が設けられている。
【００２５】
そして、懸架装置本体３の伸縮時には、ピストン７がステアリングパイプ３１に沿って図１中上下に移動するため、上室Ｌ１または下室Ｌ２の一方の部屋がピストン７で加圧され、この一方の部屋の作動液が上記流路７０を通過して他方の部屋に移動する。したがって、懸架装置Ｓは、上記減衰力発生手段７１の抵抗に起因する減衰力を発生して、伸縮運動を抑制することができ、緩衝器としての機能を有する。
【００２６】
尚、本実施の形態において、上室Ｌ１が気室Ａ内に収容される気体で常に加圧されており、懸架装置本体３の伸長時に下室Ｌ２が負圧となることを抑制してエアレーションを防ぐため、懸架装置Ｓが所定の減衰力を発生することができるが、減衰力を発生するための構成として、如何なる周知の緩衝器や懸架装置の構成を採用するとしても良い。
【００２７】
つづいて、上記ステアリングパイプ３１の車体側端部には、内周側に張り出すばね受け部３１ａが設けられるとともに、このばね受け部３１ａとピストン７との間にコイルスプリングからなるバランスばね８が設けられている。そして、このバランスばね８は、懸架装置本体３が所定量以上伸長したときに圧縮されて反力を発生する。
【００２８】
つまり、バランスばね８は、懸架装置本体３が所定量以上伸長したとき、気室Ａの内圧に抗して懸架装置本体３を圧縮方向に附勢するため、気室Ａ内の気体を懸架ばねとして利用した場合にも、懸架装置本体３が速やかに圧縮されて車両の乗り心地を良好にすることができる。
【００２９】
また、上記ステアリングパイプ３１のばね受け部３１ａは、ピストンロッド６の外周面との間に隙間を有し、気室Ａを区画しないように設定されている。
【００３０】
さらに、上記ピストンロッド６のハンドル側端部外周には、クッション部材９が設けられており、このクッション部材９は、懸架装置本体３の最圧縮時に上記ステアリングパイプ３１のばね受け部３１ａに当接して所定の反力を発生し、懸架装置本体３の最圧縮時の衝撃を吸収することができる。
【００３１】
つづいて、上記ステアリングパイプ３１は、アンダーブラケット２に起立し、アンダーブラケット２と相対回転できないように固定されているが、ヘッドパイプ３０及びピストン７に対しては、図１中左右方向に回転することができる。
【００３２】
また、上記アンダーブラケット２は、ステアリングパイプ３１の車輪側開口を塞ぐとともにステアリングパイプ３１を起立した状態に支持する支承部２０と、この支承部２０から略水平方向に延びる延設部２１と、上記支承部２０の反延設部側端部から車輪側に延びる支持部２２とを備えている。
【００３３】
そして、上記延設部２１は、上記ハンドル１の延設部１２と対向するよう配置されており、アンダーブラケット２の延設部２１とハンドル１の延設部１２との間にリンク部材４が介装されている。また、上記支持部２２の下端部には、図示しないが前輪を回転可能に支持する取り付け部が設けられている。
【００３４】
つづいて、上記リンク部材４は、基端部４０ａが上記ハンドル１の延設部１２に揺動可能に連結されるハンドル側アーム４０と、基端部４１ａが上記アンダーブラケット２の延設部２１に揺動可能に連結される車輪側アーム４１と、上記ハンドル側アーム４０と車輪側アーム４１の各先端部４０ｂ，４１ｂを揺動可能に連結するピン４２とを備えており、図１を左若しくは右側から見たとき、ク字状に形成されている。
【００３５】
そして、ハンドル側アーム４０と車輪側アーム４１は、各延設部１２，２１に対して図１中手前、奥方向に回転することができるが、図１中左右方向への回転ができないため、ハンドル１を図１中左右方向に回転したとき、ハンドル１の回転方向に従い移動してアンダーブラケット２を回転させることができる。このとき、アンダーブラケット２とステアリングパイプ３１は相対回転できず、ステアリングパイプ３１がヘッドパイプ３０に回転可能に軸支されているため、アンダーブラケット２は、ステアリングパイプ３１を中心に、ステアリングパイプ３１とともに回転する。
【００３６】
また、リンク部材４は、懸架装置本体３の伸長に伴い、ハンドル側アーム４０と車輪側アーム４１がピン４２を中心に開いて伸びる一方、懸架装置本体３の圧縮に伴い、ハンドル側アーム４０と車輪側アーム４１がピン４２を中心に閉じて縮むことができる。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る懸架装置Ｓの作用効果について説明する。本実施の形態においては、ハンドル１とアンダーブラケット２との間に懸架装置本体３と、リンク部材４が並列に備えられている。そして、懸架装置本体３がヘッドパイプ３０と、ステアリングパイプ３１とからなり、リンク部材４が、上記ハンドル１の回転方向に従い上記アンダーブラケット２を回転させるとともに、上記ステアリングパイプ３１の出没に伴い伸縮する。
【００３８】
つまり、本実施の形態においては、ステアリングパイプ３１が従来のステアリングシャフト３００とインナーチューブＴ２の両方の機能を担い、アンダーブラケット２が従来のアウターチューブＴ１とアンダーブラケット２００の両方の機能を担っている。
【００３９】
したがって、本実施の形態の懸架装置Ｓは、従来のフロントフォーク（懸架装置）において一対の懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２内にそれぞれ収容される懸架ばねや、緩衝器としての機能をヘッドパイプ３０とステアリングパイプ３１とからなる懸架装置本体３内に集約することができるため、部品数を大幅に削減し、軽量化するとともにコストを削減することが可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、アンダーブラケット２で前輪を片持ち支持しており、従来のフロントフォーク（懸架装置）のように、一対の懸架装置本体Ｆ１，Ｆ２を平行に配置する必要がないため、アンダーブラケット２の設計自由度が高く、懸架装置Ｓの作動性を容易に良好にすることが可能となる。
【００４１】
また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、懸架装置本体３内に気体を圧縮しながら封入し、懸架ばねとして機能させているため、さらに軽量化することが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、上記懸架装置本体３内に、作動液が貯留されて液室Ｌが形成されるとともに、その液面Ｏを介して上側に気体が圧縮されながら封入されて気室Ａが形成され、この気室Ａの内圧で上記液室Ｌが常に加圧されている。
【００４３】
さらに、ヘッドパイプ３０に連結されてステアリングパイプ３１内に出没可能に挿入されるピストンロッド６と、このピストンロッド６の先端に保持されるとともにステアリングパイプ３１の内周面に摺接し液室Ｌを上室Ｌ１と下室Ｌ２とに区画するピストン７と、このピストン７に形成されて上室Ｌ１と下室Ｌ２とを連通する流路７０と、この流路７０を通過する作動液に抵抗を与える減衰力発生手段７１とを備えている。
【００４４】
このため、減衰力を発生させるための構成を簡易にすることが可能となり、さらに部品数の削減と軽量化をすることが可能となり、コストの削減効果が高い。
【００４５】
さらに、本実施の形態において、リンク部材４は、基端部４０ａがハンドル側に揺動可能に連結されるハンドル側アーム４０と、基端部４１ａがアンダーブラケット側に揺動可能に連結される車輪側アーム４１と、ハンドル側アーム４０と車輪側アーム４１の各先端部４０ｂ，４１ｂを揺動可能に連結するピン４２とを備えている。
【００４６】
このため、リンク部材４がハンドル１の回転方向に従いアンダーブラケット２を回転させるとともに、懸架装置本体３の伸縮に伴い伸縮することが容易に可能となる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。
【００４８】
例えば、上記実施の形態に係る懸架装置が、自動二輪車等の鞍乗型車両における前輪を懸架するフロントフォークであるとしたが、この限りではない。また、上記実施の形態においては、アンダーブラケット２で前輪を片持ち支持しているが、前輪の両側に延設部１２を一対配置し、前輪を両持ち支持してもよい。
【００４９】
また、上記リンク部材４の構成も上記の限りではなく、ハンドル１の回転方向に従いアンダーブラケット２を回転させるとともに、懸架装置本体３の伸縮に伴い伸縮可能であれば、適宜構成を選択することが可能であり、例えば、図２、３に示すように変更することが可能である。
【００５０】
図２（ａ）には、上記一実施の形態の第一の変形例を示し、この変形例に係るリンク部材４Ａは、ハンドル１の延設部１２に吊設される筒部材４３と、アンダーブラケット２の延設部２１に起立して上記筒部材４３内に出没可能に挿入される軸部材４４とを備えている。
【００５１】
また、図２（ｂ）には、上記一実施の形態の第二の変形例を示し、この変形例に係るリンク部材４Ｂは、ハンドル１の延設部１２に吊設されるハンドル側軸部材４５と、アンダーブラケット２の延設部２１に起立する車輪側軸部材４６と、この車輪側軸部材４６の先端部外周に固定され上記ハンドル側軸部材４５が移動可能に挿入される孔４７ａが形成される連結片４７とを備えている。
【００５２】
また、図３には、上記一実施の形態の第三の変形例を示し、この変形例においては、この変形例に係るリンク４Ｃは、搭乗者から見て懸架装置本体３の前方側に設けられており、ハンドル１の延設部１２から車輪側に垂設される垂設片４８と、基端部が垂設片４８に揺動可能に連結される車体側アーム４０Ａと、基端部がアンダーブラケット２の延設片２１に揺動可能に連結される車輪側アーム４１Ａと、車体側アーム４０Ａの先端部と車輪側アーム４１Ａの先端部とを揺動可能に連結するピン４２Ａとを備えている。このため、リンク４Ｃにおける伸縮部（車体側アーム４０Ａと車輪側アーム４１Ａ）を車輪側に集約することができ、車体のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【００５３】
また、本変形例においては、アンダーブラケット２に取り付けられてリンク側に向けて突出し、懸架装置の最伸張時に車輪側アーム４１Ａに当接するクッションラバー９０を備えている。このため、懸架装置の最伸張時の衝撃を上記クッションラバー９０で吸収することができる（図３（ｂ））。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、懸架装置本体３内に気体を圧縮しながら封入して懸架ばね（エアばね）として機能させているが、懸架ばねがコイルスプリングからなるとしても、エアばねとコイルスプリングからなるとしてもよい。
【００５５】
図４には、上記一実施の形態の第四の変形例を示し、本変形例においては、懸架装置本体３内に圧縮しながら封入した気体とコイルスプリング８０とを併用し、懸架ばねとして機能させている。そして、上記コイルスプリング８０は、下室Ｌ２内に収容されており、上記気体（エアばね）とともに懸架装置本体３を常に伸長方向に附勢している。尚、この場合、ハンドル操作によるステアリングパイプ３１の回転に追従してコイルスプリング８０をピストン７に対して回転させるためのベアリングを備えていることが好ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１  ハンドル
２  アンダーブラケット
３，Ｆ１，Ｆ２  懸架装置本体
４，４Ａ，４Ｂ  リンク部材
５  シール部材
６  ピストンロッド
７  ピストン
８  バランスばね
９  クッション部材
１０  基部
１１  ハンドルバー
１２，２１  延設部
２０  支承部
２２  支持部
３０  ヘッドパイプ
３１  ステアリングパイプ
４０  ハンドル側アーム
４１  車輪側アーム
７０  流路
７１  減衰力発生手段
Ａ  気室
Ｌ  液室
Ｌ１  上室
Ｌ２  下室
Ｓ  懸架装置
【図１】
2013208973.tif 000003
【図２】
2013208973.tif 000004
【図３】
2013208973.tif 000005
【図４】
2013208973.tif 000006
【図５】
2013208973.tif 000007