JP2016194320A - フロントフォーク - Google Patents

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Abstract

【課題】減衰力可変装置及びストロークセンサを単一の減衰可変脚に備え、複数の構成を集約し、短時間にキャリブレーションを実施できるフロントフォークを提供する。
【解決手段】上端側のアウタチューブと、下端側のインナチューブと、前記アウタチューブに取付けられたピストンロッドと、前記ロッドに設けられたピストンと、前記ピストンに設けられ、その内部に封入された作動媒体の流れを制御して減衰力を可変可能な減衰力可変装置とを備える減衰可変脚を有するフロントフォークであって、前記減衰可変脚は、その上端が前記ピストンに取付けられ、前記下端側に延設された導体部材と、その下端が前記インナチューブの下端に取付けられ、前記上端側に延設され、前記導体部材が挿入可能なコイル導体とを備え、前記減衰可変脚は、前記コイル導体のインダクタンス変化に基づき、前記減衰可変脚のストローク量を検知する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施の形態は、フロントフォークに関する。
自動二輪車には、車両本体の前部に連結している第１脚と第２脚とを備えるフロントフォークに、前輪が取り付けられ、車両本体の後部に連結している第１脚と第２脚とを備えるリヤサスペンションに、後輪が取り付けられている。自動二輪車が走行すると、地面と接地している前輪及び後輪の上下動に起因する衝撃がフロントフォーク及びリヤサスペンションを介して車体本体に伝達される。自動二輪車の走行時における乗り心地を改善するためには、地面から車両本体に伝達される衝撃を減少させることが求められている。
従来のフロントフォークには、地面からの振動を減衰するための機構を備えたものがある。また、従来のフロントフォークには、自動二輪車の走行時におけるフロントフォークの作動ストロークを検出するためのストローク検出装置を備えたものがある。このように、従来のフロントフォークには、振動を減衰するための構成（減衰力可変装置）を備えたものや、フロントフォークのストローク量を検出するためのストロークセンサを備えたものがある。
特開平６−２６３０７８号公報
上述したように、従来のフロントフォークは、フロントフォークにもたらす効果の異なる減衰力可変装置やストロークセンサなどの構成をそれぞれ個別の脚に備える。例えば、従来の自動二輪車は、フロントフォークの第１脚に減衰力可変装置（又はストロークセンサ）を備え、第２脚にストロークセンサ（又は減衰力可変装置若しくは減衰力可変装置を備えない）を備える。
ところで、一般的に、フロントフォークは電子制御であるため、工場出荷時やメンテナンス時の試験工程において、フロントフォークのキャリブレーションを行う。従来のように、効果の異なる減衰力可変装置やストロークセンサの構成を個別の脚に備えるフロントフォークをキャリブレーションする場合、減衰力可変装置の構成を備える脚とストロークセンサの構成を備える脚とに対して、それぞれ異なるキャリブレーションを行う必要がある。そのため、フロントフォークに費やされるキャリブレーションの作業工程数は多く、作業時間は長いという問題がある。
本発明は、異なる効果をもたらす減衰力可変装置及びストロークセンサの構成を単一の減衰可変脚に備えることにより、複数の構成を集約でき、容易かつ短時間にキャリブレーションを行うことができるフロントフォークを提供することを目的とする。
実施形態のフロントフォークは、上端側に設けられたアウタチューブと、下端側に設けられるとともに、前記アウタチューブの内周に挿入されたインナチューブと、その上端が前記アウタチューブの上端に取り付けられ、前記アウタチューブの軸方向に沿って前記下端側に向かって延設されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの下端に設けられたピストンと、前記ピストンに設けられると共に、その内部に封入された作動媒体の流れを制御して減衰力を可変可能にする減衰力可変装置とを備える減衰可変脚を有するフロントフォークである。前記減衰可変脚は、その上端が前記ピストンに取り付けられ、前記軸方向に沿って前記下端側に向かって延設された導体部材と、その下端が前記インナチューブの下端に取り付けられ、前記軸方向に沿って前記上端側に向かって延設されるとともに前記導体部材が挿入可能であり、その外周が絶縁部材で覆われたコイル導体とを備える。前記減衰可変脚は、前記コイル導体に生じるインダクタンスの変化に基づいて、前記減衰可変脚のストローク量を検知する。
実施の形態のフロントフォークを備えた自動二輪車の概略構成を示す側面図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚の概略構成を模式的に示す縦断面図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚に備えられた減衰力可変装置を示す縦断面図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚における圧側行程時の作動媒体の流れを模式的に示す縦断面図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚における伸長行程時の作動媒体の流れを模式的に示す縦断面図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚の油圧回路図である。 実施の形態のフロントフォークの第１脚に備えられたストロークセンサ部および検知部の概略構成を模式的に示すブロック図である。 導体部材及びコイル部の相対位置を模式的に説明するための図である。
以下に本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
［自動二輪車の構成］
図１は、実施の形態のフロントフォーク４を備えた自動二輪車１の概略構成を示す側面図である。図２は、実施の形態のフロントフォーク４の第１脚４ａの概略構成を模式的に示す縦断面図である。図３は、実施の形態の第１脚４ａに備えられた減衰力可変装置２００を示す縦断面図である。図４は、フロントフォーク４の第１脚４ａにおける圧側行程時のオイルの流れを模式的に示す縦断面図である。図５は、フロントフォーク４の第１脚４ａにおける伸長行程時のオイルの流れを模式的に示す縦断面図である。図６は、実施の形態のフロントフォーク４の第１脚４ａの油圧回路図である。
図１に示す自動二輪車１は、車両本体の一部を構成する車体フレーム２と、車体フレーム２の前端部に取り付けられたヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３に設けられた一対の第１脚４ａと第２脚（図示しない）とを備えるフロントフォーク４と、フロントフォーク４の下端部に車軸５を介して取り付けられた前輪６とを有している。フロントフォーク４の第１脚４ａは、前輪６の右側に配置され、フロントフォーク４の第２脚は、前輪６の左側に配置されている。なお、図１では、進行方向に向かって右側に配置された第１脚４ａのみを示し、左側に配置された第２脚については示していない。
また、自動二輪車１は、フロントフォーク４の上部に取り付けられたハンドル７と、車体フレーム２の前上部に取り付けられた燃料タンク８と、燃料タンク８の下側に配置されたエンジン９とを有している。さらに、自動二輪車１は、車体フレーム２の後上部に取り付けられたシート１１と、車体フレーム２の下部にスイング自在に取り付けられたスイングアーム１２と、スイングアーム１２の後端部に取り付けられた後輪１３と、スイングアーム１２と車体フレーム２との間に取り付けられた一対の第１脚１４ａと第２脚（図示しない）とを備えるリヤサスペンション１４とを有している。リヤサスペンション１４の第１脚１４ａは、後輪１３の右側に配置され、リヤサスペンション１４の第２脚は、後輪１３の左側に配置されている。なお、フロントフォークと同様に、図１では、進行方向に向かって右側に配置された第１脚１４ａのみを示し、左側に配置された第２脚については示していない。さらに、自動二輪車１は、自動二輪車１全体の制御を行う制御装置１５を備えている。
車体フレーム２は、例えば燃料タンク８及びエンジン９等の車両本体を構成する機能部材を支持する枠体である。ヘッドパイプ３は、略円筒状の部材である。ヘッドパイプ３の内部には、ハンドル７及びフロントフォーク４と一体として設けられるハンドル回転軸（図示しない）が挿入され、ヘッドパイプ３は、このハンドル回転軸を回転可能に支持する。前輪６は、車体フレーム２の進行方向に向かって前側に配置された車輪である。ハンドル７は、車体フレーム２の進行方向に向かって前側に配置され、自動二輪車１の操舵のために運転者が握る部材である。燃料タンク８は、車体フレーム２の上方に配置され、内部に燃料を収容する容器である。エンジン９は、後輪１３を回転させるための駆動力を供給する駆動源である。
シート１１は、車体フレーム２の上方に配置され、運転者が乗る鞍型の座席である。スイングアーム１２は、進行方向に向かって前側の端部が車体フレーム２に回転可能に支持され、進行方向に向かって後側の端部が後輪１３を支持する部材である。スイングアーム１２は、後輪１３の動きに追従するように進行方向に向かって前側の端部を中心に回転する。後輪１３は、車体フレーム２の進行方向に向かって後側に配置された車輪である。リヤサスペンション１４は、地面の凹凸等により走行時に後輪１３の受ける衝撃を車体フレーム２へ伝達することを抑制する緩衝装置である。制御装置１５は、例えば演算処理を行うＣＰＵ（図示しない）を備え、ストロークセンサ７０から出力される出力信号などを受信しながら自動二輪車１全体の制御を行う。
［フロントフォークの構成］
次に、図２に示す実施の形態のフロントフォーク４の第１脚４ａの概略構成について説明する。ここでは、第１脚４ａが減衰可変脚であるフロントフォーク４について説明する。なお、フロントフォーク４の第２脚の構成は、減衰可変脚である第１脚４ａの構成と同様でも異なってもよい。第２脚の構成が第１脚４ａの構成と異なる場合、第２脚は、ＳＦＦ（セパレートファンクションフロントフォーク）構造における緩衝作用のばね機構や、一般的なダンパー機構などの任意の機構を目的に応じて適宜備えてもよいし、このような機構を備えなくてもよい。
フロントフォーク４の第１脚４ａは、自動二輪車１の車体フレーム２と前輪６との間に伸縮自在に配置されて、前輪６を支える。フロントフォーク４は、インナチューブ３０が前輪６側に配置され、アウタチューブ３１が車体フレーム２側に配置された、所謂倒立型のフロントフォークである。
第１脚４ａは、フロントフォーク４の上端側に設けられたアウタチューブ３１と、フロントフォーク４の下端側に設けられるとともに、アウタチューブ３１の内周面に摺動自在に挿入されるインナチューブ３０と、減衰力可変装置２００と、ストロークセンサ７０用のストロークセンサ部７６とを備える。減衰力可変装置２００は、第１脚４ａの内部に封入されている作動媒体の流れを制御して、減衰力を発生しながら、当該減衰力を可変可能に調整する。ストロークセンサ部７６は、インナチューブ３０の内部に配置され、第１脚４ａの伸縮量を検知する。
また、第１脚４ａは、インナチューブ３０の内周面に摺動自在に挿入されるピストン４５と、アウタチューブ３１の軸方向に沿って延設されるピストンロッド３４とを備える。ピストンロッド３４の下端部は、ピストン４５に連結され、ピストンロッド３４の上端部は、アウタチューブ３１の上端側に装着されたキャップ５１に取り付けられる。ピストンロッド３４は、キャップ５１を介してアウタチューブ３１と絶縁されている。
インナチューブ３０及びアウタチューブ３１は、同軸的に配置された略円筒状の部材である。以下では、これらの円筒の中心線の方向を、「上下方向」と称し、車体フレーム２側（車体側）を「上端側」、前輪６側（車軸側）を「下端側」と称する場合がある。
第１脚４ａは、インナチューブ３０を有して前輪６の車軸５に取り付けられる車軸側ユニット３２と、アウタチューブ３１及びピストンロッド３４を有して車両本体に取り付けられる車体側ユニット３３とを備える。そして、第１脚４ａは、車軸側ユニット３２と車体側ユニット３３とが上下方向に相対的に移動することにより、前輪６の車軸５を支持しながら地面の凹凸を吸収して走行時の自動二輪車１の振動を抑制する。
はじめに、車軸側ユニット３２について説明をする。車軸側ユニット３２は、ピストンロッド３４を摺動自在に挿通する隔壁部材３５と、両端が開口し、上端部に隔壁部材３５の一部が取り付けられる略円筒状のインナチューブ３０と、隔壁部材３５とアウタチューブ３１との間に設けられるリング３６と、インナチューブ３０の下端部に取り付けられて、車軸５を支持する車軸ブラケット（車軸保持部）３７と、インナチューブ３０の下端部と車軸ブラケット３７との間に設けられるシール３８と、ピストン４５の上面よりも下側のインナチューブ３０の内側の空間に設けられるストロークセンサ部７６とを備える。なお、ストロークセンサ部７６の具体的構成については後で詳述する。
隔壁部材３５は、インナチューブ３０の上端部に設けられた円筒状の部材であると共に外周面３９ａがアウタチューブ３１の内周面を摺動するガイド部３９と、ガイド部３９の下側でガイド部３９と連続して形成され、ガイド部３９の外径よりも外径が小さい有底円筒状の部材であると共にインナチューブ３０の内部に配置される円筒部４０と、円筒部４０の底部に設けられると共に油溜室４１及び作動油室４２の間で作動媒体を給排可能にする給排部４３とを備える。作動媒体は、例えばオイル、水、水溶液、気体などが挙げられる。以下では、作動媒体がオイルである態様について説明するが、実施の形態においては、このような形態に限定されない。
ガイド部３９は、例えば金属から形成される。ガイド部３９の外周面３９ａには、アウタチューブ３１の内周面と隔壁部材３５との間をシールするリング３６の凸部３６ａを嵌め込むリング溝３９ｂが周方向の全域に渡って形成されている。また、ガイド部３９の下端面３９ｃは、インナチューブ３０の上端面３０ｄと突き当たる突当面として機能する。つまり、ガイド部３９の下端面３９ｃは、上下方向に直交する面であり、インナチューブ３０の上端面３０ｄと全周に渡って接触し、ピストンロッド側油室４２１の上側の部位を封止する。さらに、ガイド部３９は、リング３６を介して外周面３９ａがアウタチューブ３１の内周面に突き当てられながら、アウタチューブ３１をガイドする。ガイド部３９は、インナチューブ３０の外周面及びアウタチューブ３１の内周面の間隔を一定に保つ。
円筒部４０は、例えば金属から形成され、中心線の方向が上下方向となるように形成される。また、円筒部４０は、円筒部４０の下端部に設けられると共に円筒部４０の下端部の開口を塞ぐように径方向の内側に向かうように形成された内向部４０ａを備えている。さらに、円筒部４０の上端部の外周面には、インナチューブ３０に形成された雌ねじ３０ａに締め付けられる雄ねじ４０ｂが形成されている。
給排部４３は、油溜室４１のオイル収容部４１１と作動油室４２のピストンロッド側油室４２１とを連通する第３路４３ａ及び第４路４３ｂと、第３路４３ａに設けられ、オイル収容部４１１からピストンロッド側油室４２１へのオイルの流れを許容すると共にピストンロッド側油室４２１からオイル収容部４１１へのオイルの流れを阻止するチェック弁４３ｃと、第４路４３ｂに設けられ、オイル収容部４１１とピストンロッド側油室４２１との間のオイルの流れを制限する絞り弁４３ｄとを備える。
以上のように構成された隔壁部材３５において、内向部４０ａは、インナチューブ３０内の空間を、内向部４０ａよりも上側の空間と内向部４０ａよりも下側の空間とに区画する。内向部４０ａよりも上側の空間は、オイルが溜まる油溜室４１の一部を構成し、内向部４０ａよりも下側の空間は、オイルが溜まる作動油室４２となる。油溜室４１は、インナチューブ３０内で隔壁部材３５により区画されて、隔壁部材３５よりも上端側に形成される。作動油室４２は、インナチューブ３０内で隔壁部材３５により区画されて、隔壁部材３５よりも下端側に形成される。
なお、油溜室４１内における下側の空間でありオイルを収容する部分は、オイル収容部４１１であり、油溜室４１内における上側の空間であり空気を収容する部分は、空気収容部４１２である。また、空気収容部４１２は、フロントフォーク４に伝達される衝撃力を吸収する空気ばねとして機能する。
インナチューブ３０は、例えばアルミニウムや鉄等の導電性の材料から形成される。インナチューブ３０の外径は、アウタチューブ３１の内径よりも小さい。インナチューブ３０内には所定量のオイルが注入される。注入されるオイルは電気絶縁油であり、インナチューブ３０とアウタチューブ３１との電気的な接続を回避する。
また、インナチューブ３０がアウタチューブ３１内に進入した状態において、インナチューブ３０の外周面とアウタチューブ３１の内周面との間には、環状油室（環状空間）４４が形成される。環状油室４４は、インナチューブ３０とアウタチューブ３１とガイド部３９とガイドブッシュ４９とで囲まれている。環状油室４４にはオイルが充填される。環状油室４４の断面積は、ピストンロッド３４の断面積よりも大きい。
インナチューブ３０の内周面は、車体側ユニット３３のピストン４５が滑らかに摺動するように、上下方向に沿って均一な内径で形成されている。ただし、インナチューブ３０の上端部の内周面には、雌ねじ３０ａが形成されている。インナチューブ３０の外周面は、基本的には上下方向に沿って均一な外径で形成されている。また、インナチューブ３０の下端部の外周面には、雄ねじ３０ｂが形成されている。また、インナチューブ３０には、隔壁部材３５が取り付けられた状態において、この隔壁部材３５よりも下側の位置に、インナチューブ３０の内側に区画されるピストンロッド側油室４２１と環状油室４４とを連通する連通孔４６が形成されている。
リング３６は、例えば樹脂等の絶縁材料から形成された円環状の部材である。また、リング３６は、リング３６の内周面から径方向の内側に向かうように突出して形成された凸部３６ａを有する。リング３６は、凸部３６ａがガイド部３９のリング溝３９ｂに嵌め込まれることで、ガイド部３９に取り付けられる。ガイド部３９に取り付けられたリング３６は、ガイド部３９の外周面３９ａとアウタチューブ３１の内周面とによって挟まれた状態となる。リング３６は、絶縁体であり、インナチューブ３０とアウタチューブ３１との電気的な接続を回避する。
車軸ブラケット３７は、絶縁材料であっても導電性の材料であってもよく、好ましくは、耐候性を有する材料から形成される。車軸ブラケット３７には、インナチューブ３０を挿入する凹部３７ａと、前輪６の車軸５を取り付け可能な車軸取付孔３７ｂとが形成されている。凹部３７ａには、インナチューブ３０の雄ねじ３０ｂに締め付けられる雌ねじ３７ｃと、シール３８を嵌め込むシール溝３７ｄと、インナチューブ３０の下端の開口を覆う底部３７ｅとが形成されている。車軸取付孔３７ｂは、車軸ブラケット３７の略中央部を貫通する貫通孔として形成されている。車軸ブラケット３７は、インナチューブ３０の雄ねじ３０ｂが雌ねじ３７ｃに締め付けられることで、インナチューブ３０の下端部の開口を塞ぐように取り付けられる。シール３８は、樹脂等の絶縁材料から形成された略円環状の部材である。シール３８は、シール溝３７ｄに嵌め込まれて取り付けられ、インナチューブ３０の外周面と車軸ブラケット３７との間を封止し、インナチューブ３０内に注入されたオイルの漏れを防止する。
インナチューブ３０内の下端とピストン４５との間には、懸架スプリング２６が介装されている。懸架スプリング２６の上端は、例えば、ピストン４５の下端に当接している。
次に、車体側ユニット３３について説明をする。車体側ユニット３３は、両端が開口した略円筒状のアウタチューブ３１と、アウタチューブ３１の下端部の内周に取り付けられたガイドブッシュ４９及びシール５０とを備えている。また、車体側ユニット３３は、インナチューブ３０の内側の空間に形成された作動油室４２を上下方向に沿って上端側に配置されるピストンロッド側油室４２１と下端側に配置されるピストン側油室４２２とに区画するピストン４５と、ピストン４５に固定されると共に車体フレーム２側に延設されたピストンロッド３４と、アウタチューブ３１の上端部に取り付けられてアウタチューブ３１の上側の開口部を塞ぐキャップ５１と、ピストン４５に設けられる減衰力可変装置２００とを備えている。
アウタチューブ３１は、例えばアルミニウムや鉄等の導電性の材料から形成される略円筒状の部材であるが、アウタチューブ３１は、アウタチューブ３１の下端部がガイドブッシュ４９及びシール５０を内側に保持可能な程度に拡径されている。また、アウタチューブ３１の上端部の内周面には、雌ねじ３１ａが形成されている。
ガイドブッシュ４９は、アウタチューブ３１の内周面とインナチューブ３０の外周面との摺動を円滑にするための部材であり、例えば樹脂等の絶縁材料からなる円筒状に形成された軸受である。ガイドブッシュ４９は、アウタチューブ３１に取り付けられた状態で、ガイドブッシュ４９の内周面がアウタチューブ３１の内周面よりも内側に突出するように、ガイドブッシュ４９の内径がアウタチューブ３１の内径よりも小さく設定されている。
シール５０は、例えばゴム等の絶縁材料から形成される部材である。シール５０は、アウタチューブ３１とインナチューブ３０との摺動に伴ってガイドブッシュ４９から漏れるオイルの外部への流出を防止する。
ガイドブッシュ４９及びシール５０は、上述のように絶縁材料から形成され、インナチューブ３０とアウタチューブ３１との電気的な接続を回避する。また、ガイドブッシュ４９は、インナチューブ３０の外周面及びアウタチューブ３１の内周面の間隔を一定に保つ。
ピストン４５は、オイルを流通させる複数の路を有する円筒状の部材である。ピストン４５の外周面には、ピストン４５の外周面とインナチューブ３０の内周面との間をシールするリング５２を嵌め込むリング溝４５ｈが形成されている。リング溝４５ｈに嵌め込まれたリング５２は、ピストン４５の外周面とインナチューブ３０の内周面との間において、リング５２よりも上側に位置してピストンロッド３４が存在するピストンロッド側油室４２１と、リング５２よりも下側に位置するピストン側油室４２２とのオイルの流れを封止する。
また、ピストン４５に備えられる減衰力可変装置２００は、減衰力を調整する機能を有している。減衰力可変装置２００は、ピストンロッド側油室４２１とピストン側油室４２２とを連通するメイン流路１２１，１２２、メインバルブ９６、パイロット流路１２０を備える。また、減衰力可変装置２００は、メイン流路１２１に設けられ、ピストン側油室４２２からピストンロッド側油室４２１へのオイルの流れを許容すると共にピストンロッド側油室４２１からピストン側油室４２２へのオイルの流れを阻止する圧側入口チェック弁４５ｂと圧側出口チェック弁４５ｄとを備える。さらに、減衰力可変装置２００は、メイン流路１２２に設けられ、ピストンロッド側油室４２１からピストン側油室４２２へのオイルの流れを許容すると共にピストン側油室４２２からピストンロッド側油室４２１へのオイルの流れを阻止する伸側入口チェック弁４５ｃと伸側出口チェック弁４５ａとを備える。
また、減衰力可変装置２００は、減衰力を調整するために用いられるアクチュエータを備える。アクチュエータとしては、例えばソレノイド９０が用いられる。なお、ピストンロッド３４及びキャップ５１の内部には、ソレノイド９０に電気を供給するための配線２９が第１脚４ａの上側から挿通されている。そして、ソレノイド９０には、ソレノイド９０に電気を供給するための配線２９を介して、第１脚４ａの上側から電気が供給される。なお、減衰力可変装置２００の具体的構成については後で詳述する。
配線２９は、ピストン４５に設けられたソレノイド９０と電気的に接続される。配線２９は、ピストンロッド３４及びキャップ５１の内部を貫通し、アウタチューブ３１の外部に延設される。
ピストンロッド３４は、円筒状の部材である。ピストンロッド３４の下端部は、ピストン４５の上面に連結される。また、ピストンロッド３４は、上下方向に延設され、ピストンロッド３４の上端部の外周面には雄ねじ３４ａが形成されている。
キャップ５１は、例えば樹脂等の絶縁材料から形成される円盤状の部材である。キャップ５１の外周面には、アウタチューブ３１の内周面に形成された雌ねじ３１ａに締め付けられる雄ねじ５１ａが形成されている。そして、キャップ５１は、雄ねじ５１ａにアウタチューブ３１の雌ねじ３１ａを締め付けることで、アウタチューブ３１内を密封する。また、キャップ５１は、ピストンロッド３４を挿入する凹部５１ｃを有している。凹部５１ｃの内周面には、ピストンロッド３４に形成された雄ねじ３４ａを締め付ける雌ねじ５１ｂが形成されている。そして、キャップ５１は、雌ねじ５１ｂにピストンロッド３４の雄ねじ３４ａを締め付けることで、ピストンロッド３４を保持する。キャップ５１は絶縁材料から形成されているため、ピストンロッド３４及びピストン４５を介したインナチューブ３０とアウタチューブ３１との電気的な接続を回避する。
［減衰力可変装置の構成］
次に、第１脚４ａが具備する減衰力可変装置２００について説明する。図３では、図２のピストン４５に備えられた減衰力可変装置２００を詳細に示す。
ピストン４５は、上部ピストン４５１と下部ピストン４５２に２分割されている。そして、減衰力可変装置２００においては、下端側からバルブストッパ９１、伸側出口チェック弁４５ａ、下部ピストン４５２、圧側入口チェック弁４５ｂ、伸側入口チェック弁４５ｃ、上部ピストン４５１、圧側出口チェック弁４５ｄ、バルブストッパ９２、弁座部材９３及びソレノイド９０を上下方向（軸方向）に順次組み付けて構成されている。
弁座部材９３の軸中心部からは、ロッド部９３ａが下端側に向かって一体に突設されている。このロッド部９３ａは、バルブストッパ９２、圧側出口チェック弁４５ｄ、上部ピストン４５１、伸側入口チェック弁４５ｃ、圧側入口チェック弁４５ｂ、下部ピストン４５２、伸側出口チェック弁４５ａ及びバルブストッパ９１の径方向の中心部を貫通しており、その下端部にナット９４が螺着されている。
下部ピストン４５２の凹部４５２ａには、弁座部材９３のロッド部９３ａの外周に嵌着されたメインバルブ部材９５が収容されている。このメインバルブ部材９５の外周には、略円筒状のメインバルブ９６が上下摺動可能に嵌合保持されている。そして、凹部４５２ａのメインバルブ９６の背面側（図３の下側）には、メインバルブ部材９５によって区画された環状のパイロット室（背圧室）９７が形成されている。このパイロット室９７には、メインバルブ９６を上部ピストン４５１の下面（着座面）に着座する上方向（閉弁側）に付勢する板ばね９８が収容されている。
下部ピストン４５２の凹部４５２ａには、メインバルブ９６の外周との間に流路９９が形成されている。この流路９９は、メインバルブ９６に形成された孔９６ａを介してパイロット室９７に連通している。
上部ピストン４５１の下部内周は、空間１００が形成されている。上部ピストン４５１には、軸方向に貫通する孔４５１ａと斜めの孔４５１ｂが形成されている。ここで、孔４５１ａは、インナチューブ３０内のピストンロッド側油室４２１に常時開口しており、伸側入口チェック弁４５ｃによって選択的に開閉される。また、孔４５１ｂは、空間１００に常時開口しており、圧側出口チェック弁４５ｄによって選択的に開閉される。
下部ピストン４５２の下部内周には、空間１０１が形成されている。また、下部ピストン４５２には、軸方向に貫通する孔４５２ｂと斜めの孔４５２ｃが形成されている。ここで、孔４５２ｂは、インナチューブ３０内に形成されたピストン側油室４２２に常時開口しており、圧側入口チェック弁４５ｂによって選択的に開閉される。また、孔４５２ｃは、空間１０１に常時開口しており、伸側出口チェック弁４５ａによって選択的に開閉される。
弁座部材９３の軸中心上部には、上端側が開口する凹部９３ｂが形成されている。この凹部９３ｂからは、ロッド部９３ａの軸中心を下端側に向かう孔９３ｃが形成されている。そして、この孔９３ｃの下端部からは径方向外方に向かう孔９３ｄが直角に形成されている。この孔９３ｄは、メインバルブ部材９５に径方向に形成された孔（図示しない）を介してパイロット室９７に連通している。
メインバルブ部材９５には、軸方向に貫通する複数の孔９５ａが形成されている。これらの孔９５ａは、その一端（上端）が上部ピストン４５１の空間１００を介して上部ピストン４５１の孔４５１ｂに連通し、他端（下端）が下部ピストン４５２の空間１０１を介して下部ピストン４５２の孔４５２ｃに連通している。
上部ピストン４５１と下部ピストン４５２との間には、上部ピストン４５１および下部ピストン４５２の外周に嵌着された円環状のディスタンスカラー１０２によって軸方向の隙間１０３が形成されている。そして、隙間１０３に、伸側入口チェック弁４５ｃと圧側入口チェック弁４５ｂが設けられている。圧側入口チェック弁４５ｂと伸側入口チェック弁４５ｃは、これらの間に介装された板ばね４７によって上部ピストン４５１の孔４５１ａと下部ピストン４５２の孔４５２ｂとをそれぞれ閉じる方向に付勢されている。
ここで、ソレノイド９０の構成について説明する。ソレノイド９０は、その下端開口部内周が弁座部材９３の外周に螺着された円筒状のケース１０４の内部に、有底筒状のコア１０５及びコア１０６、環状のコイル１０７、コア１０５及びコア１０６の内部に収容されたプランジャ１０８、プランジャ１０８の軸中心部を貫通する中空状の作動ロッド１０９等を収容して構成されている。作動ロッド１０９は、その軸方向両端部が円筒状のガイドブッシュ１１０及びガイドブッシュ１１１によって軸方向に移動可能に支持されている。そして、弁座部材９３の凹部９３ｂ内に臨む作動ロッド１０９の下端外周には、パイロット弁１１２が結着されている。
パイロット弁１１２は、弁座部材９３の凹部９３ｂの内周に軸方向に移動可能に嵌合しており、弁座部材９３の軸中心部に形成された孔９３ｃの上端に形成されたテーパ状の弁座９３ｅに選択的に着座することによって孔９３ｃを開閉する。ここで、弁座部材９３の凹部９３ｂには、パイロット弁１１２によって区画される空間１１３が形成されている。そして、空間１１３には、パイロット弁１１２を開弁方向（図３の上方向）に付勢するばね１１４が収容されている。ここで、弁座部材９３に形成された空間１１３は、弁座部材９３の孔９３ｃ及び孔９３ｄとメインバルブ部材９５に形成された孔（図示しない）を介してパイロット室９７に連通している。また、パイロット弁１１２には、孔１１２ａが貫設されている。孔１１２ａは、空間１１３に常時開口している。
ソレノイド９０のコア１０５の端面には、弁座部材９３との間に凹状の空間１１５が形成されている。空間１１５には、パイロット弁１１２の孔１１２ａを選択的に開閉するフェイル弁１１６が設けられている。フェイル弁１１６は、作動ロッド１０９の外周に上下摺動可能に保持されており、空間１１５内に収容されたばね１１７によって閉弁方向（図３の下端側）に付勢されている。なお、ばね１１７のばね定数は、パイロット弁１１２を開弁方向に付勢するばね１１４のばね定数よりも小さく設定されている。
弁座部材９３には、軸方向に貫通する孔９３ｆが形成されている。空間１１５は、孔９３ｆと、バルブストッパ９２と弁座部材９３との間に形成された円筒状の流路１１８と、上部ピストン４５１と弁座部材９３のロッド部９３ａとの間に形成された円筒状の流路１１９とを介して、上部ピストン４５１の空間１００に連通している。
以上のように構成された減衰力可変装置２００においては、下部ピストン４５２の孔４５２ｂと、隙間１０３と、上部ピストン４５１の空間１００と、上部ピストン４５１の孔４５１ｂとは、圧側行程時のメイン流路１２１を構成している。このメイン流路１２１には、メインバルブ９６と、圧側入口チェック弁４５ｂと、圧側出口チェック弁４５ｄとが設けられている。また、上部ピストン４５１の孔４５１ａと、隙間１０３と、メインバルブ部材９５の孔９５ａと、下部ピストン４５２の孔４５２ｃとは、伸長行程時のメイン流路１２２を構成している。このメイン流路１２２には、メインバルブ９６と、伸側入口チェック弁４５ｃと、伸側出口チェック弁４５ａとが設けられている。
そして、上部ピストン４５１と下部ピストン４５２との間の隙間１０３、メインバルブ９６の外周側に形成された流路９９、メインバルブ９６の孔９６ａ、パイロット室９７、メインバルブ部材９５に形成された孔（図示しない）、弁座部材９３に形成された孔９３ｃ及び孔９３ｄ、パイロット弁１１２と弁座部材９３とによって形成された空間１１３、パイロット弁１１２に形成された孔１１２ａ、ソレノイド９０のコア１０５に形成された空間１１５、弁座部材９３に形成された孔９３ｆ、バルブストッパ９２と弁座部材９３との間に形成された流路１１８、流路１１８に連なる流路１１９、上部ピストン４５１の空間１００は、圧側行程時及び伸長行程時のパイロット流路１２０を構成している。このパイロット流路１２０には、パイロット弁１１２とフェイル弁１１６が設けられている。ここで、流路９９及びメインバルブ９６の孔９６ａは、メイン流路１２１，１２２を流れるオイルの一部をパイロット室９７へ導くバイパス流路としても機能する。
以上のように構成されたフロントフォーク４の圧側行程時及び伸長行程時の動作を図４、図５を参照して説明する。
（圧側行程）
まず、図４を参照しながら、フロントフォーク４の圧側行程時における減衰力可変装置２００の挙動について説明する。
フロントフォーク４の圧縮時においては、車軸側ユニット３２が車体側ユニット３３に対して上側へ移動すると、インナチューブ３０内におけるピストン４５の位置が相対的に下側へ移動し、ピストン側油室４２２内の圧力は高まる。そして、ピストン側油室４２２内のオイルは、圧側行程時のメイン流路１２１を通ってピストンロッド側油室４２１へと流れ込む。具体的には、図４に実線矢印にて示すように、オイルは、ピストン側油室４２２から下部ピストン４５２の孔４５２ｂを通過して圧側入口チェック弁４５ｂを板ばね４７の付勢力に抗して押し開いて隙間１０３へと流れ、その圧力でメインバルブ９６を板ばね４７とパイロット室９７の背圧による閉弁方向の力に抗して押し開いて隙間１０３から空間１００を介して上部ピストン４５１の孔４５１ｂを通り、圧側出口チェック弁４５ｄを押し開いてピストンロッド側油室４２１へと流れ込む。このとき、オイルがメインバルブ９６を通過する際の流動抵抗によって、第１脚４ａには圧側工程時における減衰力が発生する。
一方、ピストン側油室４２２から下部ピストン４５２の孔４５２ｂを通って隙間１０３へと流れ込んだオイルの一部は、パイロット流路１２０を通ってメイン流路１２１を流れるオイルに合流する。具体的には、図４に破線矢印にて示すように、ピストン側油室４２２から下部ピストン４５２の孔４５２ｂを通って隙間１０３へと流れ込んだオイルの一部は、メインバルブ９６の外周側の流路９９からメインバルブ９６の孔９６ａを通過してパイロット室９７へと流れ込み、パイロット室９７からメインバルブ部材９５の孔（図示しない）、弁座部材９３の孔９３ｄ、孔９３ｃ、パイロット弁１１２と弁座９３ｅとの隙間を通って弁座部材９３の空間１１３へと流れ込む。そして、弁座部材９３の空間１１３へと流れ込んだオイルは、パイロット弁１１２の孔１１２ａを通ってフェイル弁１１６をばね１１７の付勢力に抗して押し開いてコア１０５の空間１１５へと流れ込み、空間１１５から弁座部材９３の孔９３ｆ、流路１１８、流路１１９を通って上部ピストン４５１の空間１００へと流れ込み、メイン流路１２１を流れるオイルに空間１００において合流する。
ここで、ソレノイド９０を駆動して作動ロッド１０９とこれに結着されたパイロット弁１１２を軸方向に移動させてパイロット弁１１２の開度を変化させることによって、パイロット弁１１２を通過するオイルの流動抵抗を調整してパイロット室９７の背圧を調整することができる。そして、この背圧によるメインバルブ９６を閉弁方向に押圧する力を制御してメインバルブ９６の開度を調整することができる。このようにメインバルブ９６の開度を調整することによって、メインバルブ９６を通過するオイルの流動抵抗によって発生する減衰力を調整することができる。具体的には、パイロット弁１１２の開度を絞れば、パイロット室９７の背圧が高くなり、メインバルブ９６の開度が絞られて減衰力が高められる。一方、パイロット弁１１２の開度を大きく調整すれば、メインバルブ９６の開度も大きくなって減衰力が小さく調整される。
このように、例えば、ソレノイド９０と、ソレノイド９０に結着されかつパイロット流路１２０上に設けられたパイロット弁１１２とを備え、ソレノイド９０によってパイロット弁１１２を軸方向に移動させてパイロット弁１１２の開度を変化させることによって、パイロット弁１１２を通過するオイルの流動抵抗を調整してパイロット室９７の背圧及びパイロット流路１２０の内圧を調整することができる。すなわち、このソレノイド９０及びパイロット弁１１２は、パイロット室９７及びパイロット流路１２０の内圧を制御する制御機構として機能する。
ここで、圧側行程においては、インナチューブ３０に進入するピストンロッド３４の進入体積分の量のオイルがインナチューブ３０内のピストンロッド側油室４２１から連通孔４６を介して環状油室４４に移送される。このとき、環状油室４４の容積増加分ΔＶ１（補給量）がピストンロッド３４の容積増加分ΔＶ２よりも大きいため、環状油室４４へのオイルの補給量のうち、「ΔＶ１‐ΔＶ２」の不足分がオイル収容部４１１からピストンロッド側油室４２１へ補給される。なお、この不足分のオイルの補給は、円筒部４０の底部に形成された、オイル収容部４１１とピストンロッド側油室４２１との間のオイルの給排を可能にする給排部４３を介して行われる。
（伸側行程）
次に、図５を参照しながら、フロントフォーク４の伸側行程時における減衰力可変装置２００の挙動について説明する。
フロントフォーク４の伸張時においては、車軸側ユニット３２が車体側ユニット３３に対して下側へ移動すると、インナチューブ３０内におけるピストン４５の位置が相対的に上側へ移動し、ピストン側油室４２２内の圧力は負圧となる。そして、ピストンロッド側油室４２１内のオイルは、伸側行程時のメイン流路１２２を通ってピストン側油室４２２へと流れ込む。具体的には、図５に実線矢印にて示すように、オイルは、ピストンロッド側油室４２１から上部ピストン４５１の孔４５１ａを通過して伸側入口チェック弁４５ｃを板ばね４７の付勢力に抗して押し開いて隙間１０３へと流れ、その圧力でメインバルブ９６を板ばね４７とパイロット室９７の背圧による閉弁方向の力に抗して押し開いて隙間１０３からメインバルブ部材９５の孔９５ａと下部ピストン４５２の孔４５２ｃを通り、伸側出口チェック弁４５ａを押し開いてピストン側油室４２２へと流れ込む。このとき、オイルがメインバルブ９６を通過する際の流動抵抗によって、第１脚４ａには伸側行程時における減衰力が発生する。
一方、ピストンロッド側油室４２１から上部ピストン４５１の孔４５１ａを通って隙間１０３へと流れ込んだオイルの一部は、圧側工程時と同様に、パイロット流路１２０を通ってメイン流路１２２を流れるオイルに合流する。ここで、パイロット流路１２０におけるオイルの流れを図５に破線矢印にて示す。
ここで、伸側行程においては、インナチューブ３０から退出するピストンロッド３４の退出容積分のオイルが環状油室４４から連通孔４６を介してピストンロッド側油室４２１へ移送される。このとき、環状油室４４の容積減少分ΔＶ３（排出量）がピストンロッド３４の容積減少分ΔＶ４よりも大きいため、環状油室４４からのオイルの排出量のうち、「ΔＶ３‐ΔＶ４」の余剰分がピストンロッド側油室４２１からオイル収容部４１１へ排出される。なお、この余剰分のオイルの排出は、円筒部４０の底部に形成された、オイル収容部４１１とピストンロッド側油室４２１との間のオイルの給排を可能にする給排部４３を介して行われる。
ここで、実施の形態のフロントフォーク４の第１脚４ａの油圧回路について説明する。図６に示す油圧回路は、圧側入口チェック弁４５ｂ、圧側出口チェック弁４５ｄ、伸側入口チェック弁４５ｃ、伸側出口チェック弁４５ａ、メインバルブ９６、パイロット流路１２０、環状油室４４、ピストンロッド側油室４２１、ピストン側油室４２２、及び油溜室４１を備える。また、図６に示すように、ピストンロッド３４の上端には、例えば、車体側取付部材６１が備えられる。一方、インナチューブ３０の下端には、例えば、車軸側取付部材６２が備えられる。すなわち、車体側取付部材６１が備えられるピストンロッド３４の上端は、車体側となり、車軸側取付部材６２が備えられるインナチューブ３０の下端は、車軸側となる。
また、図６に示す油圧回路では、油溜室４１は、ピストンロッド側油室４２１に直接連通するように設けられる。この油溜室４１は、所定量のオイルを油溜室４１に給排するため、例えば、図示しないオリフィス、チェック弁等を備えて、オイルの導入量を調整している。
このような油圧回路を備える第１脚４ａにおいて、圧側行程では、オイルの流れは、図６に示す油圧回路において実線矢印で示される。インナチューブ３０がアウタチューブ３１に対して相対的に上動する圧側行程においては、ピストン側油室４２２内のオイルがピストン４５によって圧縮されてその圧力が高くなる。すると、上述したように、このピストン側油室４２２内のオイルは、圧側行程時のメイン流路１２１を通ってピストンロッド側油室４２１へと流れ込む。このとき、オイルがメインバルブ９６を通過する際の流動抵抗によって、第１脚４ａには圧側工程時における減衰力が発生する。
フロントフォーク４の伸側行程では、オイルの流れは、図６に示す油圧回路において破線矢印で示される。インナチューブ３０がアウタチューブ３１に対して相対的に下動する伸側行程においては、ピストンロッド側油室４２１内のオイルがピストン４５によって圧縮されてその圧力が高くなる。すると、上述したように、このピストンロッド側油室４２１内のオイルは、伸側行程時のメイン流路１２２を通ってピストン側油室４２２へと流れ込む。このとき、オイルがメインバルブ９６を通過する際の流動抵抗によって、第１脚４ａには伸側工程時における減衰力が発生する。
以上のように、減衰力可変装置２００を備えたフロントフォーク４は、伸縮しながら、第１脚４ａを取り付けた自動二輪車１の走行時における衝撃力を吸収する。なお、環状油室４４は、第１脚４ａの伸縮状態に関わらず、オイルを充填した状態を維持する。
［ストロークセンサの構成］
図７は、実施の形態のフロントフォーク４の第１脚４ａに備えられたストロークセンサ部７６および検知部８０の概略構成を模式的に示すブロック図である。図８は導体部材７１、及びコイル導体７２を備えるコイル部７４の相対位置を模式的に説明するための図である。なお、図８においては、明瞭化のため、導体部材７１、コイル導体７２、絶縁部材７３、及びコイル部７４以外の部材を省略すると共に、一部形状を簡略化している。
図７に示す、第１脚４ａに具備されるストロークセンサ部７６について説明する。第１脚４ａに用いられるストロークセンサの一例であるストロークセンサ７０は、コイル導体７２に生じるインダクタンスの変化に基づいて第１脚４ａのストローク量を検知する検知部８０を備える。なお、ここでは検知部８０の構成を制御装置１５に備えた一例を示しているが、検知部８０の構成はこれに限定されるものではなく、制御装置１５に備えられなくてもよい。
ストロークセンサ部７６は、インナチューブ３０の内側の空間に設けられ、ピストン４５に取り付けられる導体部材７１と、内部にコイル導体７２を有する円筒状のコイル部７４とを備える。コイル部７４は、コイル導体７２と、コイル導体７２を内部に備えた円筒状の絶縁部材７３とを有する。コイル導体７２は、絶縁部材７３の内部を軸方向に亘って設けられている。コイル導体７２は、例えば、絶縁部材で被覆されていてもよい。また、絶縁部材７３の内部には、コイル部７４に電気を供給するための配線７５ａが第１脚４ａの下端近傍から挿通されている。そして、コイル部７４は、コイル部７４に電気を供給するための配線７５ａを介して、第１脚４ａの下端近傍から電気を供給される。
配線７５ａは、絶縁部材７３内に設けられるコイル導体７２と電気的に接続される。例えば、配線７５ａは、コイル導体７２の下端に接続され、インナチューブ３０の外部に延設される。配線７５ａは、はんだや溶接等周知の方法により、コイル導体７２と接合される。
導体部材７１は、中心線の方向が軸方向となるように、ピストン４５に取り付けられる。導体部材７１の上端はピストン４５の下部に取り付けられ、導体部材７１は軸方向に沿って下端側に延設される。導体部材７１の材料は、電気を流し、かつ、強磁性体でなければよい。好ましくは、導体部材７１の材料は、電気を流し、かつ、非磁性体若しくは磁性の小さい材料である。例えば、導体部材７１の材料は、アルミニウム、真鍮、銅などが挙げられる。なお、導体部材７１の材料が鉄などの強磁性体である場合や、導体部材７１に軸方向のスリットが設けられる場合には、コイル導体７２のインダクタンスの変化量と挿入長Ｌの変化量との間には相関関係がないため、ストロークセンサには適さない。図２、７、８に示す導体部材７１は円筒状であるが、後述するように、導体部材７１がコイル部７４に挿入して、コイル部７４に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌの変化量ΔＬが検知できれば、導体部材７１の形状は特には限定されず、例えば導体部材７１が中実の棒状であってもよい。以下では、導体部材７１の形状が円筒状である態様について説明するが、実施の形態においては、このような形態に限定されない。
ピストン４５の下部は、導体部材７１の上端を挿入する凹部４５ｉを有している。凹部４５ｉの内周には、例えば導体部材７１の上端に形成された雄ねじ（図示しない）に締め付けられる雌ねじが形成されている。そして、ピストン４５は、この雌ねじに導体部材７１の雄ねじを締め付けることで、導体部材７１を保持する。
コイル導体７２は、絶縁部材７３の内部に設けられる。コイル導体７２は、螺旋状に巻かれた導線からなる。コイル導体７２の内径は、導体部材７１の外径よりも大きい。
ここで、例えば、第１脚４ａの最伸長時において、導体部材７１の下端側の少なくとも一部が、コイル部７４内に設けられたコイル導体７２に挿入されている。すなわち、導体部材７１の一部は、常にコイル導体７２と重なっている。これにより、第１脚４ａの最伸長時のストロークもストロークセンサ部７６で測定することができる。しかしながら、これに限定されることなく、第１脚４ａの最伸長時のストロークまで測定する必要がなく、第１脚４ａのある一定のストローク量のみを測定することを目的とする場合には、導体部材７１とコイル導体７２とが重ならない部分があってもよい。
また、第１脚４ａの最圧縮時において、導体部材７１の下端側の少なくとも一部が、コイル部７４内に設けられたコイル導体７２と重なっている。これにより、第１脚４ａの最圧縮時のストロークもストロークセンサ部７６で測定することができる。しかしながら、これに限定されることなく、第１脚４ａの最圧縮時のストロークまで測定する必要がなく、第１脚４ａのある一定のストローク量のみを測定することを目的とする場合には、導体部材７１とコイル導体７２とが重ならない部分があってもよい。
絶縁部材７３は、コイル導体７２を内部に備える。好ましくは、コイル導体７２の中心線とコイル部７４の中心線とが同じになるように、絶縁部材７３はコイル導体７２を内部に備える。絶縁部材７３は、絶縁材料からなり、好ましくは、耐候性、耐油性を有する絶縁材料からなる。また、絶縁部材７３の熱膨張係数と導体部材７１の熱膨張係数との差は小さいことが好ましく、絶縁部材７３の熱膨張係数と導体部材７１の熱膨張係数との差がないことがより好ましい。絶縁部材７３の材料は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）や液晶ポリマー樹脂（ＬＣＰ）などが挙げられる。
コイル導体７２及び絶縁部材７３を有する円筒状のコイル部７４は、コイル部７４の内周と導体部材７１の外周とが軸方向に沿って互いに向き合うように設置される。コイル部７４の内径は、導体部材７１の外径よりも大きい。
コイル部７４は、コイル部７４の下端の外周から径方向の外側に向かって突出して形成された凸部７４ａを有する。また、インナチューブ３０の下端部には、インナチューブ３０を支持する支持部材２８が設けられている。支持部材２８には、コイル部７４の下端部を挿入する凹部２８ａが形成されている。凹部２８ａの内周には、コイル部７４の凸部７４ａを嵌め込むリング溝２８ｂが周方向の全域に渡って形成されている。コイル部７４は、凸部７４ａを支持部材２８のリング溝２８ｂに嵌め込むことで、インナチューブ３０の下端に取り付けられる。なお、コイル部７４の絶縁部材７３は、支持部材２８と一体的に構成されてもよい。
コイル部７４の下端は、支持部材２８を介して、インナチューブ３０の下端側に装着される車軸ブラケット３７に取り付けられ、コイル部７４は、軸方向に沿って上端側に延設される。好ましくは、コイル部７４の中心線と導体部材７１の中心線とが同じになるように、コイル部７４の下端部は、支持部材２８を介して、車軸ブラケット３７に取り付けられる。そして、第１脚４ａの伸縮、つまりアウタチューブ３１に対するインナチューブ３０の軸方向の移動に伴って、コイル部７４がインナチューブ３０と共に移動し、コイル部７４は導体部材７１の一部を内挿する。
検知部８０（制御装置１５）は、コイル導体７２に生じるインダクタンスの変化に基づいて、フロントフォーク４のストローク量を検知することができる。検知部８０は、配線７５ｂを介してコイル導体７２と接続している。検知部８０は、第１脚４ａのストローク位置やストローク速度を算出するための演算処理を行うＣＰＵ、ＣＰＵで実行されるプログラムや各種データ等を記録するＲＯＭ、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory)などを備えている。なお、ＥＥＰＲＯＭは、不揮発性メモリの一種で、例えば、検知部８０の電源を切っても保持しておくべきデータ等を格納するために使用される。
検知部８０は、例えば、発振回路８０１と、タイマー部８０２と、演算部８０３とを備える。
発振回路８０１は、第１脚４ａの下端側から配線７５ｂを介して、コイル部７４内に備えられているコイル導体７２と電気的に接続されている。コイル導体７２のインダクタンスの変化量は、第１脚４ａの下側から配線７５ｂを介して発振回路８０１に伝送される。そして、発振回路８０１は、コイル導体７２のインダクタンス（インダクタンスに関する情報）を検知し、コイル導体７２のインダクタンスの変化に応じた周期（周波数）で発振を行う。このコイル導体７２のインダクタンスの変化によって生じる発振周波数の変化を信号として捉えるＬＣ発振式とすることにより、ストローク量を読み取る際の精度と分解能を高くすることができる。
タイマー部８０２は、発信回路８０１が発振する波形（周波数）を計測し、フロントフォーク４の伸縮に伴うストローク量に応じた周波数の値（センサ値）を出力する。
演算部８０３は、タイマー部８０２から出力された周波数の値（センサ値）と記録部（図示しない）に記録されているテーブルとを基に所定の演算を行い、第１脚４ａのストローク位置及びストローク速度を算出する。ここで、記録部は、コイル導体７２のインダクタンスの変化量に伴うセンサ値と第１脚４ａのストローク位置との関係を予め定めたテーブル（図示しない）を記録している。
なお、ここでは、発振回路８０１、タイマー部８０２、及び演算部８０３を検知部８０に備えた一例を示したが、これらの少なくとも一つを、ストロークセンサ部７６、すなわち第１脚４ａに備えてもよい。特に発振回路８０１、タイマー部８０２及び演算部８０３の全てを絶縁部材７３の内部に設けた場合には、第１脚４ａをよりコンパクトに設計することができる。
配線７５ｂは、絶縁部材７３内に設けられるコイル導体７２と電気的に接続される。例えば、配線７５ｂは、コイル導体７２の下端近傍に接続される。配線７５ｂは、例えば、はんだや溶接等周知の方法により、コイル導体７２と接合される。
次に、上述のように構成された減衰力可変装置２００の下端側に直列的に配置しているストロークセンサ部７６を備えるストロークセンサ７０の動作について、図７及び図８を参照して説明する。
第１脚４ａのストローク量が変化すると、インナチューブ３０及びアウタチューブ３１が軸方向に相対的に移動し、コイル部７４に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌが変化する。
ここで、例えば、インナチューブ３０の下端に取り付けられているコイル導体７２に電気が流れると、第１脚４ａの同軸上にコイル導体７２の内周を貫通する磁束が発生する。この磁束により、導体部材７１に渦電流が発生する。
コイル導体７２に生じる磁束が増加する場合には、導体部材７１に生じる渦電流により、コイル導体７２に生じる磁束と逆方向の磁束が導体部材７１に生じて、コイル導体７２により生じる磁束を減少させることになる。一方、コイル導体７２に生じる磁束が減少する場合には、導体部材７１に生じる渦電流により、コイル導体７２に生じる磁束と同方向の磁束が導体部材７１に生じて、コイル導体７２により生じる磁束を増加させることになる。
例えば、圧側行程において、第１脚４ａが圧縮されて、コイル導体７２に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌが長くなると、コイル導体７２自体の磁束を減らすように、コイル導体７２自体のインダクタンスが減少する。一方、伸側行程において、第１脚４ａが伸長されて、コイル導体７２に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌが短くなると、コイル導体７２自体の磁束を増やすように、コイル導体７２自体のインダクタンスが増加する。
このように、挿入長Ｌの変位によるコイル導体７２の周辺の磁気的変化に起因して、コイル導体７２のインダクタンスが変化する。自動二輪車の走行時において、第１脚４ａが伸縮した場合に、導体部材７１がインナチューブ３０とともに軸方向に移動することで、第１脚４ａのストロークの変化量が、挿入長Ｌの変化量となって表れる。そのため、挿入長Ｌの長さの変化量をコイル導体７２のインダクタンスの変化量として検出することができる。
そして、検知部８０では、上記したインダクタンスの変化による発振周波数の変化を検知する。これにより、コイル導体７２のインダクタンスの変化による発振周波数に対応する第１脚４ａのストローク長が計算されたテーブルを検知部８０に予め記憶しておくことで、第１脚４ａのストローク量として検出することができる。
なお、フロントフォークのストローク量とは、車体側ユニット３３に対する車軸側ユニット３２の相対位置が軸方向に沿って所定の基準位置から変化した量をいう。また、コイル部７４に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌとは、導体部材７１の外周とコイル部７４の内周とが軸方向に沿って互いに向き合う領域の長さをいう。図８における挿入長Ｌは、コイル部７４の上端７４ｂと導体部材７１の下端７１ｂとの軸方向の距離である。
なお、コイル導体７２のインダクタンスの変化量と挿入長Ｌの変化量とは概ね線形性の関係がある。
また、第１脚４ａの最伸長時において、導体部材７１の下端側の少なくとも一部がコイル部７４の内部に設けられたコイル導体７２に挿入されているため、第１脚４ａが基準長さのときにおいても、導体部材７１の下端側の少なくとも一部が、コイル導体７２内に挿入されている。すなわち、第１脚４ａが基準長さのときにおいても、所定のコイル導体７２のインダクタンスは得られる。
具体的な検知部８０の動作として、図７に示すように、挿入長Ｌの変化量に伴って、コイル導体７２のインダクタンスに係る信号は、配線７５ｂを介して発信回路８０１に出力される。
発振回路８０１は、配線７５ｂからの信号に基づいて、コイル導体７２のインダクタンスの変化に応じた周期で発振を行う。続いて、タイマー部８０２は、発振回路８０１の発振周期を測定することにより、第１脚４ａのストローク位置に応じたセンサ値を出力する。
続いて、演算部８０３は、タイマー部８０２から出力されたセンサ値及び記録部に記録されているテーブルを基に、第１脚４ａのストローク位置を算出する。さらに、演算部８０３は、ストローク位置の微分を行い、ストローク速度を算出する。
自動二輪車１の走行時にフロントフォーク４が伸縮した場合、インナチューブ３０の下端の内部に取り付けられたコイル部７４内のコイル導体７２がインナチューブ３０と共に軸方向に移動することで、軸方向におけるコイル部７４の上端７４ｂと導体部材７１の下端７１ｂとの間の、コイル部７４内のコイル導体７２の内周と導体部材７１の外周との向き合う部分の長さが変化する。コイル導体７２及び導体部材７１の向き合う部分の軸方向の長さが変化すると、コイル導体７２のインダクタンスは変化する。そして、時間とともに変化するコイル導体７２のインダクタンスの値に応じたセンサ値と、予め記録している基準長さの状態の第１脚４ａにおけるコイル導体７２のインダクタンスの値に応じたセンサ値とを比較する。そして、第１脚４ａの基準長さに対する第１脚４ａの伸縮量である第１脚４ａのストローク量およびストローク位置を検知することができる。
そして、ストロークセンサ部７６を備えるストロークセンサ７０は、コイル部７４の絶縁部材７３内に設けられたコイル導体７２のインダクタンスの変化を検知し、インダクタンスの変化量に基づき、コイル部７４に挿入される導体部材７１の挿入長Ｌの変化量ΔＬを検知することができる。変化量ΔＬは、第１脚４ａのストローク量に相当する。
また、ストロークセンサ部７６は、コイル導体７２のインダクタンスの変化量に基づいて、円筒状のコイル部７４の上端の開口からコイル部７４内に入り込んだ導体部材７１の外周とコイル部７４の内周との重複する部分の軸方向の長さの変化量を検知することが可能なストロークセンサ用のセンサ素子として機能する。
以上のように、実施の形態のフロントフォークは、フロントフォークに異なる効果をもたらす減衰力可変装置及びストロークセンサ用のストロークセンサ部の構成を有する第１脚を備える。このように、減衰力可変装置及びストロークセンサを単一の減衰可変脚である第１脚の内部に設けることによって、２つの異なる機能を単一の減衰可変脚に集約することができるため、単一の脚に対する減衰力可変装置及びストロークセンサのキャリブレーションを同時に行うことができる。そのため、減衰力可変装置やストロークセンサなどの構成をそれぞれ個別の脚に備える従来のフロントフォークに比べて、キャリブレーションに要する作業工程が容易になり、作業時間が短縮できるため、コストパフォーマンスが向上する。さらに、単一の減衰可変脚を同時にキャリブレーションする実施の形態のフロントフォークは、個別にキャリブレーションを施したそれぞれの脚を組み合わせる従来のフロントフォークに比べて、容易に管理することができるため、フロントフォークの製造コストを削減することができる。
また、減衰可変脚のみが減衰力可変装置及びストロークセンサの構成を備える場合、フロントフォークの第２脚には減衰力可変装置やストロークセンサの構成を設けなくてもよい。つまり、第２脚の内部には、減衰力可変装置やストロークセンサの構成の占める体積に相当するスペースを確保することができる。そして、このスペースには、フロントフォークに有用な他の構成、例えば車高調整機構の構成の設置等、他の用途への利用が可能となり、フロントフォークの設計の自由度は上がる。
また、実施の形態のフロントフォークにおいて、減衰力可変装置は、配線を介してフロントフォークの上端側から外部電源に接続し、ストロークセンサ部は、配線を介してフロントフォークの下端側から外部電源に接続している。減衰力可変装置用の配線およびストロークセンサ用の配線は、それぞれフロントフォークの異なる箇所から、すなわち、上端側および下端側から別々に取り出しているため、フロントフォークの大きさを小さくできる。さらに、例えば減衰力可変装置用の配線とストロークセンサ用の配線とをフロントフォークの同じ側から、例えば、上端側（または下端側）から取り出す場合に比べて、フロントフォークの内部に設けられる諸構成の配置設計が容易になると共に、これら配線のフロントフォークの外部への取り出しが容易になり、フロントフォークの製造も簡易となる。
また、実施の形態のフロントフォーク４は、ピストン４５がインナチューブ３０に直接摺動し、ピストン４５が摺動するシリンダが存在しない。即ち、フロントフォーク４の第１脚４ａは所謂シリンダレス構造である。このため、インナチューブ３０の下端側には、シリンダが存在しないことによるスペースが確保できる。そして、このスペースは、第１脚の下端側に位置し、比較的大きいため、ストロークセンサ部７６を容易に確保することができる。
上記した実施の形態において、導体部材７１がコイル部７４に挿入される構成を説明したが、これに限定されることなく、コイル導体７２に生じるインダクタンスの変化に基づいて第１脚４ａのストローク量を検知できれば、コイル部７４が導体部材７１に挿入される構成であってもよい。コイル部７４が導体部材７１に挿入される場合、導体部材７１は円筒状であり、導体部材７１の内径はコイル導体７２およびコイル部材７４の外径よりも大きくなる。
また、上記した実施の形態において、導体部材７１がピストン４５に取り付けられ、コイル部７４が支持部材２８に取り付けられる構成を説明したが、これに限定されることなく、コイル導体７２に生じるインダクタンスの変化に基づいて第１脚４ａのストローク量を検知できれば、コイル部７４がピストン４５に取り付けられ、導体部材７１が支持部材２８に取り付けられる構成であってもよい。コイル部７４がピストン４５に取り付けられ、導体部材７１が支持部材２８に取り付けられる場合には、上記した第１脚４ａに設けられた構成は、適宜上下反対に配置される。
上記した実施の形態において、インナチューブ３０及びアウタチューブ３１の軸受として機能する隔壁部材３５やガイドブッシュ４９、キャップ５１等の部材を樹脂等による絶縁材料から形成される構成を説明したが、これに限定されることなく、インナチューブ３０及びアウタチューブ３１が電気的に絶縁されることができれば、これらの部材は、例えば、金属を基材としてその表面をＰＴＦＥ加工した部材等でもよい。
上記した実施の形態においては、検知部８０がセンサ値と第１脚４ａのストローク位置との関係を定めたテーブルを参照しながら第１脚４ａのストローク位置およびストローク速度を算出する構成を説明したが、これに限定されることなく、例えば、検知部８０が、プログラムによって、検知されたセンサ値から第１脚４ａのストローク位置およびストローク速度を算出する構成であってもよい。
また、上記した実施の形態において、減衰力可変装置２００の構成は、上記した構成に限られるものではなく、例えば、減衰力を調整する機能を備え、作動媒体の流れを制御して減衰力を制御できる減衰力可変装置であれば如何なるものでも適用できる。
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共に、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。
１…自動二輪車、２…車体フレーム、３…ヘッドパイプ、４…フロントフォーク、４ａ…第１脚、５…車軸、６…前輪、７…ハンドル、８…燃料タンク、９…エンジン、１１…シート、１２…スイングアーム、１３…後輪、１４…リヤサスペンション、１４ａ…第１脚、１５…制御装置、２６…懸架スプリング、２８…支持部材、２８ａ…凹部、２８ｂ…リング溝、２９…配線、３０…インナチューブ、３０ａ…雌ねじ、３０ｂ…雄ねじ、３０ｄ…上端面、３１…アウタチューブ、３１ａ…雌ねじ、３２…車軸側ユニット、３３…車体側ユニット、３４…ピストンロッド、３４ａ…雄ねじ、３５…隔壁部材、３６…リング、３６ａ…凸部、３７…車軸ブラケット、３７ａ…凹部、３７ｂ…車軸取付孔、３７ｃ…雌ねじ、３７ｄ…シール溝、３７ｅ…底部、３８…シール、３９…ガイド部、３９ａ…外周面、３９ｂ…リング溝、３９ｃ…下端面、４０…円筒部、４０ａ…内向部、４０ｂ…雄ねじ、４１…油溜室、４２…作動油室、４３…給排部、４３ａ…第３路、４３ｂ…第４路、４３ｃ…チェック弁、４３ｄ…絞り弁、４４…環状油室、４５…ピストン、４５ａ…伸側出口チェック弁、４５ｂ…圧側入口チェック弁、４５ｃ…伸側入口チェック弁、４５ｄ…圧側出口チェック弁、４５ｈ…リング溝、４５ｉ…凹部、４６…連通孔、４７…板ばね、４９…ガイドブッシュ、５０…シール、５１…キャップ、５１ａ…雄ねじ、５１ｂ…雌ねじ、５１ｃ…凹部、５２…リング、６１…車体側取付部材、６２…車軸側取付部材、７０…ストロークセンサ、７１…導体部材、７１ｂ…下端、７２…コイル導体、７３…絶縁部材、７４…コイル部、７４ａ…凸部、７４ｂ…上端、７５ａ，７５ｂ…配線、７６…ストロークセンサ部、８０…検知部、９０…ソレノイド、９１，９２…バルブストッパ、９３…弁座部材、９３ａ…ロッド部、９３ｂ…凹部、９３ｃ…孔、９３ｄ…孔、９３ｅ…弁座、９３ｆ…孔、９４…ナット、９５…メインバルブ部材、９５ａ…孔、９６…メインバルブ、９６ａ…孔、９７…パイロット室、９８…板ばね、９９…流路、１００，１０１…空間、１０２…ディスタンスカラー、１０３…隙間、１０４…ケース、１０５，１０６…コア、１０７…コイル、１０８…プランジャ、１０９…作動ロッド、１１０，１１１…ガイドブッシュ、１１２…パイロット弁、１１２ａ…孔、１１３…空間、１１４…ばね、１１５…空間、１１６…フェイル弁、１１７…ばね、１１８…流路、１１９…流路、１２０…パイロット流路、１２１，１２２…メイン流路、２００…減衰力可変装置、４１１…オイル収容部、４１２…空気収容部、４２１…ピストンロッド側油室、４２２…ピストン側油室、４５１…上部ピストン、４５１ａ，４５１ｂ…孔、４５２…下部ピストン、４５２ａ…凹部、４５２ｂ…孔、４５２ｃ…孔、８０１…発振回路、８０２…タイマー部、８０３…演算部、Ｌ…挿入長。

Claims (8)

  1. 上端側に設けられたアウタチューブと、下端側に設けられるとともに、前記アウタチューブの内周に挿入されたインナチューブと、その上端が前記アウタチューブの上端に取り付けられ、前記アウタチューブの軸方向に沿って前記下端側に向かって延設されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの下端に設けられたピストンと、前記ピストンに設けられると共に、その内部に封入された作動媒体の流れを制御して減衰力を可変可能にする減衰力可変装置とを備える減衰可変脚を有するフロントフォークであって、
    前記減衰可変脚は、
    その上端が前記ピストンに取り付けられ、前記軸方向に沿って前記下端側に向かって延設された導体部材と、
    その下端が前記インナチューブの下端に取り付けられ、前記軸方向に沿って前記上端側に向かって延設されるとともに前記導体部材が挿入可能であり、その外周が絶縁部材で覆われたコイル導体と
    を備え、
    前記減衰可変脚は、前記コイル導体に生じるインダクタンスの変化に基づいて、前記減衰可変脚のストローク量を検知することを特徴とするフロントフォーク。
  2. 上端側に設けられたアウタチューブと、下端側に設けられるとともに、前記アウタチューブの内周に挿入されたインナチューブと、その上端が前記アウタチューブの上端に取り付けられ、前記アウタチューブの軸方向に沿って前記下端側に向かって延設されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの下端に設けられたピストンと、前記ピストンに設けられると共に、その内部に封入された作動媒体の流れを制御して減衰力を可変可能にする減衰力可変装置とを備える減衰可変脚を有するフロントフォークであって、
    前記減衰可変脚は、
    その上端が前記ピストンに取り付けられ、前記軸方向に沿って前記下端側に向かって延設され、その外周が絶縁部材で覆われたコイル導体と、
    その下端が前記インナチューブの下端に取り付けられ、前記軸方向に沿って前記上端側に向かって延設されるとともに前記コイル導体を挿入可能である導体部材と
    を備え、
    前記減衰可変脚は、前記コイル導体に生じるインダクタンスの変化に基づいて、前記減衰可変脚のストローク量を検知することを特徴とするフロントフォーク。
  3. 前記減衰可変脚は、さらに、
    前記コイル導体に生じるインダクタンスの変化に基づいて前記減衰可変脚のストローク量を検知する検知部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のフロントフォーク。
  4. 前記検知部は、
    前記コイル導体に電気的に接続されるとともに、前記コイル導体のインダクタンスの変化に応じた周波数で発振を行う発振回路と、
    前記発振回路が発振する波形を計測し、前記減衰可変脚の伸縮に伴うストローク量に応じた周波数の値を出力するタイマー部と、
    前記タイマー部から出力された周波数と所定のテーブルとに基づいて演算を行う演算部とを備えることを特徴とする請求項３記載のフロントフォーク。
  5. 前記検知部が前記絶縁部材の内部に設けられることを特徴とする請求項３又は４記載のフロントフォーク。
  6. 前記減衰可変脚は、さらに、
    前記コイル導体に電気的に接続されるとともに前記コイル導体の下端から前記インナチューブの外部に延設された第１の配線を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のフロントフォーク。
  7. 前記減衰可変脚は、さらに、
    前記ピストンに設けられたアクチュエータと、
    前記アクチュエータと電気的に接続されるとともに前記ピストンロッドの内部を貫通して前記アウタチューブの外部に延設された第２の配線とを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載のフロントフォーク。
  8. 前記減衰可変脚は、さらに、
    前記アウタチューブの下端側の内周に設けられたガイドブッシュと、
    前記ガイドブッシュよりも上端側で前記インナチューブの上端に設けられたガイド部と、
    前記アウタチューブと前記インナチューブと前記ガイドブッシュと前記ガイド部とで囲まれた環状油室と、
    その一部が前記インナチューブに設けられた隔壁部材と、
    前記インナチューブ内で前記隔壁部材により区画されて、前記隔壁部材よりも前記上端側に形成された油溜室と、
    前記インナチューブ内で前記隔壁部材により区画されて、前記隔壁部材よりも前記下端側に形成された作動油室と、
    前記作動油室内で前記ピストンにより区画されて、前記ピストンよりも前記上端側に形成されたピストンロッド側油室と、
    前記作動油室内で前記ピストンにより区画されて、前記ピストンよりも前記下端側に形成されたピストン側油室と、
    前記インナチューブに設けられるとともに前記環状油室と前記ピストンロッド側油室とを連通する連通孔と、
    前記隔壁部材に設けられるとともに前記油溜室から前記ピストンロッド側油室への油の流れのみを許容するチェック弁と、
    前記隔壁部材に設けられるとともに前記油溜室と前記ピストンロッド側油室との間の油の流れを制限する絞り弁とを備え、
    前記インナチューブは、前記ガイドブッシュ及び前記ガイド部を介して前記アウタチューブの内周に摺動自在に挿入され、
    前記ピストンロッドは、前記環状油室の断面積よりも小さい断面積を有し、その上端が前記アウタチューブの上端に取り付けられると共に、前記隔壁部材に摺動自在に挿通され、
    前記ピストンは、前記インナチューブの内周に摺動自在に設けられることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載のフロントフォーク。
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