JP5159249B2 - 車両 - Google Patents

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Description

この発明は、車両に関し、特に、懸架装置を備えた車両に関する。
従来、内部に空気が充填された緩衝避震器(懸架装置)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、空気が充填された外管(第1シリンダ部)と、内部の圧力を調整可能に構成された管材(第2シリンダ部)と、外管と管材とを接続するホース状の気管とを備えた緩衝避震器が開示されている。
特開2002−242976号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示された緩衝避震器では、管材(第2シリンダ部)が外管(第1シリンダ部)に対してホース状の気管を介して接続されている。このため、管材(第2シリンダ部)を走行時の振動などに抗するように車体に固定する際に、車体に外管を取り付けるための部分のみならず管材を取り付けるための部分を設ける必要があると考えられる。このため、上記特許文献1による緩衝避震器では、緩衝避震器が載置される車体に、外管の取付部および管材の取付部の両方を設ける必要があるので、その分、大きなスペースが必要であるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、車体に配置する際のスペースを小さくすることが可能な懸架装置を備えた車両を提供することである。
課題を解決するための手段および発明の効果
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による車両は、車体と、車輪と、車体と車輪との間に設けられるとともに、車体と車輪とが相対的に移動するときの衝撃を吸収する懸架装置とを備え、懸架装置は、内部に空気が充填されている第1シリンダ部と、第1シリンダ部に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されている第2シリンダ部とを含み、懸架装置は、第1シリンダ部の内部を第1ガス室と第2ガス室とに隔てるように配置された第1ピストン部を含み、懸架装置は、第1ガス室から第2ガス室に空気を供給する第3空気圧調整弁をさらに含み、懸架装置の伸長時に第2ガス室の空気が膨張されることにより第2ガス室の空気圧が第1ガス室の空気圧よりも小さくなった場合に、第1ガス室から第2ガス室に第3空気圧調整弁を介して空気が供給されるように構成されている。
この一の局面による車両では、上記のように、懸架装置に、内部に空気が充填されている第1シリンダ部と、第1シリンダ部に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されている第2シリンダ部とを設ける。これにより、第2シリンダ部を第1シリンダ部に対して強固に固定することができるので、車体に第2シリンダ部を取り付けるための取付部を設ける必要がない。その結果、第2シリンダ部の取付部を設ける必要がない分、懸架装置を車体に配置する際のスペースを小さくすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。図2〜図7は、図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。なお、第1実施形態では、本発明の車両の一例として、自動二輪車について説明する。図中、FWD方向は、自動二輪車の走行方向の前方を示している。以下、図1〜図7を参照して、本発明の第1実施形態による自動二輪車1の構造について詳細に説明する。
本発明の第1実施形態による自動二輪車1では、図1に示すように、ヘッドパイプ2の後方に、前後方向に延びるメインフレーム3が配置されている。また、メインフレーム3は、上方から後方に延びる上側フレーム部3aと、下側から後方に延びる下側フレーム部3bとを有している。この上側フレーム部3aの後部と下側フレーム部3bの後部とは、ピボット軸支持部材4および連結部材5により接続されている。これらのヘッドパイプ2、メインフレーム3、ピボット軸支持部材4および連結部材5によって、車体フレームが構成されている。なお、ヘッドパイプ2、メインフレーム3、ピボット軸支持部材4および連結部材5は、本発明の「車体」の一例である。
また、ヘッドパイプ2の上部には、ハンドル6が取り付けられている。また、ヘッドパイプ2の前方には、前照灯7が設けられている。また、ヘッドパイプ2の下方には、前輪8と、前輪8の上方に配置されるフロントフェンダ9が配置されている。この前輪8は、一対のフロントフォーク10の下部に回転可能に取り付けられている。また、フロントフォーク10は、前輪8と車体とが相対的に移動するときの衝撃を吸収する機能を有する。
また、メインフレーム3の上側フレーム部3aの上部には、燃料タンク11が配置されている。また、燃料タンク11の後方には、シート12が配置されている。また、メインフレーム3の上側フレーム部3aの下方には、エンジン13が配置されている。また、ピボット軸支持部材4には、図2に示すように、ピボット軸4aが設けられており、このピボット軸4aには、リヤアーム14の前端部が上下に揺動可能に支持されている。また、リヤアーム14の後端部には、後輪15が回転可能に取り付けられている。なお、後輪15は、本発明の「車輪」の一例である。
また、ピボット軸支持部材4の後部には、支持部4bが設けられている。この支持部4bには、リヤサスペンション16の上部取付部16aがねじ60により取り付けられている。なお、リヤサスペンション16は、本発明の「懸架装置」の一例である。また、ピボット軸支持部材4の後部の下部には、支持部4cが設けられている。この支持部4cには、揺動部材17がねじ61により揺動可能に取り付けられている。この揺動部材17には、リヤサスペンション16の下部取付部16bが、ねじ62により取り付けられている。また、揺動部材17は、リヤアーム14の支持部14aに連結部材18により連結されている。これにより、リヤアーム14が上下に揺動するのに伴って、揺動部材17がピボット軸支持部材4の支持部4cを中心として揺動するので、リヤサスペンション16を伸縮させることが可能となる。
リヤサスペンション16は、図3および図4に示すように、上部取付部16a側に固定される円筒形状のロッド部20と、ロッド部20に取り付けられ、後述する内部ガス室70の内部を上部ガス室71と下部ガス室72とに隔てるように配置されたピストン部21と、下部取付部16b側に固定され、ロッド部20およびピストン部21が内側に配置されるシリンダ部22とを含んでいる。なお、ロッド部20は、本発明の「軸部」の一例であり、ピストン部21は、本発明の「第1ピストン部」の一例である。また、シリンダ部22は、本発明の「第1シリンダ部」の一例である。
また、ロッド部20の上端部には、ロッド部20の上部側の開口部を塞ぐように、上部蓋体23が固定されている。また、ロッド部20の内周面と上部蓋体23の外周面との間には、ゴム製のOリングからなるシール部材24が配置されている。また、上部蓋体23の上部には、上記した上部取付部16aが一体的に設けられている。この上部取付部16aには、貫通穴16cが設けられている。この貫通穴16cは、上記したねじ60(図2参照)が挿入されるように構成されており、ねじ60により、上部取付部16aは、ピボット軸支持部材4の支持部4b(図2参照)に取り付けられている。また、上部蓋体23の上部取付部16a側には、後述する内部ガス室26の内部に空気を充填可能に構成されたガス注入部16dが形成されている。
また、ロッド部20の内部には、フリーピストン部25が配置されている。そして、ロッド部20の内部は、フリーピストン部25の上側に配置され、空気が充填される内部ガス室26と、フリーピストン部25の下側に配置され、オイルが充填されるオイル室27とに分割されている。また、オイル室27には、ピストン部28が配置されており、オイル室27の内部は、ピストン部28により、ピストン部28の上側に配置される上部オイル室27aと、ピストン部28の下側に配置される下部オイル室27bとに分割されている。なお、ピストン部28は、本発明の「第2ピストン部」の一例である。
また、フリーピストン部25の外周面とロッド部20の内周面との間には、ゴム製のOリングからなるシール部材29aおよび摺動面の抵抗が小さくなるように加工された金属製または樹脂製のスライドメタル29bが配置されている。また、フリーピストン部25は、ロッド部20の内周面に沿ってロッド部20の軸方向に移動可能に構成されている。
また、ピストン部28には、オイルを通過させるための複数のオリフィス28aおよび28bが形成されている。この複数のオリフィス28aは、ピストン部28よりも下側の下部オイル室27bのオイルを上側の上部オイル室27aに通過させる機能を有するとともに、複数のオリフィス28bは、上部オイル室27aのオイルを下側の下部オイル室27bに通過させる機能を有する。また、複数のオリフィス28aおよび28bの上側には、オリフィス28aの上面を塞ぐとともに、オリフィス28bの上面を開口するように複数の板状のワッシャ28cが配置されている。また、複数のオリフィス28aおよび28bの下側には、オリフィス28aの下面を開口するとともに、オリフィス28bの下面を塞ぐように複数の板状のワッシャ28dが配置されている。
なお、オリフィス28a、オリフィス28b、ワッシャ28cおよびワッシャ28dにより減衰機構部30が構成されている。オリフィス28a、オリフィス28b、ワッシャ28cおよびワッシャ28dを上記のように構成することによって、リヤサスペンション16が伸縮した際の力を減衰させることが可能となる。
また、ピストン部28は、後述する下部蓋体37の挿入穴37aに固定されたロッド部31に固定されている。これにより、リヤサスペンション16の伸縮時に、ピストン部28の外周面は、ロッド部20の内周面に沿ってロッド部20の軸方向に移動することが可能となる。
また、ロッド部31には、ロッド部31が延びる方向に沿って貫通する貫通穴31aが形成されている。また、ロッド部31の減衰機構部30が配置されている部分の下側部分には、貫通穴31aに直交するように形成された調整穴部31bが形成されている。貫通穴31aおよび調整穴部31bは、リヤサスペンション16が圧縮された際に、上部オイル室27aのオイルを下部オイル室27bに流通可能に構成されているとともに、リヤサスペンション16が伸長された際に、下部オイル室27bのオイルを上部オイル室27aに流通可能に構成されている。これにより、減衰機構部30のみならず、貫通穴31aおよび調整穴部31bによっても、リヤサスペンション16が伸縮した際の力を減衰させることが可能となる。
また、貫通穴31aには、ロッド部材32が貫通穴31aの内周面に対して摺動可能に配置されている。このロッド部材32の上端部32bは、先細形状(テーパ形状)に形成されており、ロッド部材32を貫通穴31aに沿って移動することにより、貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路の間隔を調整可能に構成されている。つまり、第1実施形態によるリヤサスペンション16は、減衰力を調整可能に構成されている。
また、ロッド部20の下部には、ピストン部21が取り付けられている。ピストン部21は、シリンダ部22の内周面に対して摺動可能に配置されており、シリンダ部22の内部に設けられた内部ガス室70を、ピストン部21よりも上側の上部ガス室71と、ピストン部21よりも下側の下部ガス室72とに隔てる機能を有する。すなわち、上部ガス室71は、シリンダ部22の内面、ロッド部20の外面およびピストン部21などによって囲まれた領域に設けられているとともに、下部ガス室72は、シリンダ部22の内面、ピストン部21および後述する下部蓋体37によって囲まれた領域に設けられている。なお、上部ガス室71は、本発明の「第1ガス室」の一例であり、下部ガス室72は、本発明の「第2ガス室」の一例である。この上部ガス室71は、リヤサスペンション16の伸長時(図3の状態)に空気が圧縮されるとともに、リヤサスペンション16の圧縮時(図4の状態)に空気が膨張されるように構成されている。また、下部ガス室72は、リヤサスペンション16の伸長時に空気が膨張されるとともに、リヤサスペンション16の圧縮時に空気が圧縮されるように構成されている。
また、ピストン部21の外周面とシリンダ部22の内周面との間には、スライドメタル33が取り付けられている。これにより、ピストン部21を、シリンダ部22の内周面に沿ってシリンダ部22の軸方向に移動しやすくすることが可能である。また、スライドメタル33よりも下側で、かつ、ピストン部21の外周面とシリンダ部22の内周面との間には、ゴム製のシール部材34が配置されている。このシール部材34により、下部ガス室72の空気が、上部ガス室71に漏れる(移動する)のを抑制することが可能である。
ここで、第1実施形態では、ピストン部21には、上部ガス室71と、下部ガス室72とを連結するように配置された空気調整弁35が設けられている。なお、空気調整弁35は、本発明の「第3空気圧調整弁」の一例である。この空気調整弁35は、弁部材35a、および、弁部材35aを上部ガス室71側に押圧する圧縮コイルバネ35bにより構成されている。この空気調整弁35は、下部ガス室72の空気圧が上部ガス室71の空気圧よりも小さい圧力になった場合に、弁部材35aを下部ガス室72側に開放して、上部ガス室71から下部ガス室72へ空気を供給するように構成されている。
また、ピストン部21は、ロッド部20の下端部と、ロッド部20の下部側の開口部を塞ぐ蓋体36とに挟まれることにより固定されている。具体的には、蓋体36の外周部には、フランジ部36aが設けられているとともに、ピストン部21の内周面には、周状の凸部21aが形成されている。そして、ピストン部21の凸部21aがロッド部20の下端部と蓋体36のフランジ部36aとに挟まれた状態で、蓋体36の外周部がロッド部20の下端部近傍の内周面に螺合されている。なお、蓋体36は、本発明の「取付部材」の一例である。また、第1実施形態では、ピストン部21の下部ガス室72側の端部21bは、蓋体36の下部ガス室72側の端部36bよりも上部ガス室71側に配置されるように構成されている。
また、シリンダ部22の下端部には、シリンダ部22の下部側の開口部を塞ぐように、下部蓋体37が固定されている。また、下部蓋体37には、下部取付部16bが一体的に設けられている。この下部取付部16bには、挿入孔16eが設けられており、この挿入孔16eに上記したねじ62(図2参照)が挿入されて、下部取付部16bが揺動部材17(図2参照)に取り付けられている。また、下部蓋体37の上面には、挿入孔37aが形成されており、挿入孔37aの内面のねじ部には、ロッド部31の下部のねじ部が螺合されている。また、挿入孔37aの下端部には、ロッド部材32の下部が配置可能な穴部37bが形成されており、穴部37bは、下部取付部16bの側方に形成された挿入穴16fに接続されている。
挿入穴16fには、ロッド部材調整部材38が配置されている。ロッド部材調整部材38の先端部分38aは、先細形状を有しており、ロッド部材調整部材38を挿入穴16fが延びる方向に沿って移動させることにより、ロッド部材32を上下方向に移動可能に構成されている。これにより、ロッド部材32が上下方向に移動されるのに伴って、貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路の間隔を調整することが可能である。その結果、リヤサスペンション16の減衰力を調整することが可能となる。
また、ロッド部31の下部には、クッションゴム39が取り付けられている。このクッションゴム39の上面は、リヤサスペンション16の圧縮時(図8の状態)に、クッションゴム39の上面が蓋体36の下部ガス室72側の端部36bに当接されるように構成されている。これにより、リヤサスペンション16の圧縮時に、蓋体36が下部蓋体37に直接的に当接するのを抑制することが可能である。
また、第1実施形態では、シリンダ部22の上部ガス室71の上部には、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71に空気を吸い込むための空気通路部22aと、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部に空気を排出するための空気通路部22bとが設けられている。
また、第1実施形態では、空気通路部22aには、上部ガス室71の空気圧が所定の値よりも小さい圧力になった場合に、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71へ空気を吸い込むように構成されたチェックバルブ40が設けられている。なお、チェックバルブ40は、本発明の「第1空気圧調整弁」の一例である。チェックバルブ40は、本体部40aと、本体部40aに配置された弁部材40bおよび圧縮コイルバネ40cと、本体部40aの上側の開口を覆うように配置された調整ねじ部40dとを主に含んでいる。弁部材40bは、圧縮コイルバネ40cにより、調整ねじ部40dに付勢するように構成されており、チェックバルブ40は、上部ガス室71の空気圧が所定の値よりも小さい圧力になった場合に、弁部材40bが圧縮コイルバネ40cの付勢力に抗して開放され、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71へ空気を吸い込むように構成されている。
また、第1実施形態では、空気通路部22bには、上部ガス室71の空気圧が所定の値よりも大きい圧力になった場合に、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部へ空気を排出するように構成されたリリーフバルブ41が設けられている。なお、リリーフバルブ41は、本発明の「第2空気圧調整弁」の一例である。リリーフバルブ41は、本体部41aと、本体部41aに配置された弁部材41bおよび圧縮コイルバネ41cと、本体部41aの上側の開口を覆うように配置された調整ねじ部41dとを主に含んでいる。弁部材41bは、圧縮コイルバネ41cにより、本体部41aの空気通路部22b側に付勢するように構成されており、リリーフバルブ41は、上部ガス室71の空気圧が所定の値よりも大きい圧力になった場合に、弁部材41bが圧縮コイルバネ41cの付勢力に抗して開放され、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部へ空気を排出するように構成されている。
ここで、第1実施形態では、シリンダ部22の下部には、円筒状のシリンダ部22の外周面22cを覆うように円筒状に形成された外シリンダ部42が設けられている。具体的には、外シリンダ部42の内周面42aの下端部には、内側に向かって円周状に突出する凸部42bが形成されているとともに、下部蓋体37の外周部には、フランジ部37cが設けられている。そして、外シリンダ部42の凸部42aがシリンダ部22の下端部と下部蓋体37のフランジ部37cとに挟まれた状態で、下部蓋体37の外周部のねじ部がシリンダ部22の下端部近傍の内周面のねじ部に螺合されている。また、外シリンダ部42の内周面42aの凸部42bの上側部分と、シリンダ部22の外周面22cとの間には、ゴム製のOリングからなるシール部材43が配置されている。なお、外シリンダ部42は、本発明の「第2シリンダ部」の一例である。また、シリンダ部22と外シリンダ部42とは、同心円状に配置されている。
また、第1実施形態では、外シリンダ部42の内周面42aとシリンダ部22の外周面22cとの間には、容積調整部材44が配置されている。具体的には、容積調整部材44は、シリンダ部22の外周面22cを覆うように円筒状に形成されており、容積調整部材44の内周面44aには、ねじ部44bが形成されている。なお、ねじ部44bは、本発明の「第1ねじ部」の一例である。また、シリンダ部22の外周面22cの容積調整部材44のねじ部44bに対向する部分には、ねじ部44bに螺合可能なねじ部22dが形成されている。なお、ねじ部22dは、本発明の「第2ねじ部」の一例である。そして、容積調整部材44は、シリンダ部22の外周面22cに対して回転されることにより、上下方向に移動可能に構成されている。これにより、図7に示すように、容積調整部材44の下側部分が、シリンダ部22の外周面22cと外シリンダ部42の内周面42aとにより形成される外側ガス室73の容積を変化するように上下方向に移動されるので、シリンダ部22の外周面22cと外シリンダ部42の内周面42aとにより形成される外側ガス室73の容積を変化させることが可能となる。なお、外側ガス室73は、本発明の「第3ガス室」の一例であり、容積調整部材44は、本発明の「容積調整部」の一例である。
また、第1実施形態では、図3および図7に示すように、シリンダ部22の下部ガス室72側の部分には、下部ガス室72と外側ガス室73とを接続する接続穴22eが形成されている。すなわち、下部ガス室72に充填されている空気と外側ガス室73に充填されている空気とは、互いに流動可能であり、外側ガス室73の容積を変化させることにより、ピストン部21よりも下側のガス室(下部ガス室72および外側ガス室73)の容積を変化させることが可能である。
また、第1実施形態では、シリンダ部22の外周面22cと、容積調整部材44の内周面44aの上部との間には、シール部材45が配置されているとともに、容積調整部材44の外周面44cの下部と、外シリンダ部42の内周面42aとの間には、シール部材46が配置されている。これにより、シリンダ部22と容積調整部材44との間、および、容積調整部材44と外シリンダ部42との間から空気が漏れるのを抑制することが可能である。また、シリンダ部22の外周面22cの容積調整部材44の上側部分には、ストッパリング47が取り付けられている。このストッパリング47は、容積調整部材44が外側ガス室73から所定の距離よりも大きな距離分抜出された際に、容積調整部材44の上端部と当接するように構成されている。
図8は、図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの伸縮特性を説明するためのグラフである。次に、図3、図4、図7および図8を参照して、本発明の第1実施形態による自動二輪車1のリヤサスペンション16の伸縮特性について説明する。
図8の曲線A1は、容積調整部材44の下側部分が上方に移動されて外側ガス室73の内部に挿入されていない(図7の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、下部ガス室72および外側ガス室73の内圧力との関係を表した下部ガス室基本曲線である。曲線A1は、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、リヤサスペンション16のストロークが大きいほど下部ガス室72および外側ガス室73の内圧力が大きくなる特性を有する。また、曲線A2は、容積調整部材44の下側部分が下方に移動されて外側ガス室73の内部に挿入されている(図3および図4の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、下部ガス室72および外側ガス室73の内圧力との関係を表した曲線である。曲線A2は、曲線A1と同様、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、リヤサスペンション16のストロークが大きいほど下部ガス室72および外側ガス室73の内圧力が大きくなる特性を有する。ただし、曲線A2は、リヤサスペンション16が初期状態(ストロークが0)の場合における下部ガス室72および外側ガス室73の容積が小さいため、リヤサスペンション16のストロークが大きくなるにつれて曲線A1よりも内圧力の大きさが大きくなる特性を有する。
また、曲線A3は、リヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、上部ガス室71の内圧力との関係を表した上部ガス室基本曲線である。曲線A3は、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、ストロークが大きいほど上部ガス室71の内圧力が小さくなる特性を有する。なお、この上部ガス室71の内圧は、ストロークにのみ影響され、外側ガス室73の容積の増減には影響されない。したがって、曲線A1およびA2のそれぞれに対応する状態においても、曲線A3の特性は変化しない。
また、リヤサスペンション16のストロークが増加するのに従って下部ガス室72および外側ガス室73の内圧力が増加する曲線A1、および、リヤサスペンション16のストロークが増加するのに従って上部ガス室71の内圧力が低下する曲線A3が上記のような特性を有するため、リヤサスペンション16は、圧縮された際に反力を生じる。具体的には、容積調整部材44の下側部分が上方に移動されて外側ガス室73の内部に挿入されていない(図7の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16に加えられる荷重(反力)と、リヤサスペンション16のストロークとの関係を表した基本特性曲線は、特性曲線A4のような特性を示す。また、曲線A1およびA3と同様に、曲線A2およびA3が上記のような特性を有するため、リヤサスペンション16は、圧縮された際に反力を生じる。この際、曲線A2は、曲線A1と比べて所定のストロークに対する内圧力が大きいので、容積調整部材44の下側部分が外側ガス室73の内部に挿入されている(図3および図4の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16に加えられる荷重(反力)と、リヤサスペンション16のストロークとの関係を表した基本特性曲線は、特性曲線A5のような特性を示す。すなわち、容積調整部材44の下側部分が外側ガス室73の内部に挿入されていない(図7の状態)場合よりも容積調整部材44の下側部分が外側ガス室73の内部に挿入されている(図3および図4の状態)場合の方が、リヤサスペンション16が圧縮された際の反力が大きい。
次に、図3、図4および図8を参照して、第1実施形態による自動二輪車1のリヤサスペンション16の動作について説明する。
まず、リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用した場合について説明する。
リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用すると、図4に示すように、下部ガス室72の空気圧に抗してリヤサスペンション16が圧縮される。この場合、第1実施形態では、上部ガス室71の容積が増加されて上部ガス室71の空気が膨張されることにより、図8の曲線A3に沿うように、上部ガス室71の空気圧が低下する。なお、このとき、上部ガス室71が所定の圧力以下に低下した場合、チェックバルブ40により、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71に適宜空気が吸い込まれる。
また、リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用して、下部ガス室72の空気圧に抗してリヤサスペンション16が圧縮された場合、下部ガス室72の容積が減少されて下部ガス室72の空気が圧縮されることにより、図8の曲線A1に沿うように、下部ガス室72の空気圧が上昇するとともに、リヤサスペンション16の圧縮する方向の力に抗して反力が生ずる。
また、このとき、シリンダ部22およびピストン部28に対してロッド部20が下降されると、上部オイル室27aの圧力が上昇し、ピストン部28のワッシャ28dが開かれる。そして、上部オイル室27a内のオイルが、ピストン部28のオリフィス28bおよびワッシャ28dを介して矢印C方向に流れて、下部オイル室27b内に流入する。この場合、オイルがピストン部28のオリフィス28bを流れる抵抗により、減衰力が発生することとなる。同時に、上部オイル室27a内のオイルは、貫通穴31aの上端部、貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路、および、調整穴部31bを介して下部オイル室27b内に流入する。この場合、オイルが貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路を流れる抵抗により、減衰力が発生する。
次に、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用する場合について説明する。
次に、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用すると、図3に示すように、リヤサスペンション16が伸長される。この場合、上部ガス室71の容積が減少されて上部ガス室71の空気が圧縮されることにより、図8の曲線A3に沿うように、上部ガス室71の空気圧が上昇する。なお、このとき、上部ガス室71が所定の圧力よりも大きく増加した場合、リリーフバルブ41により、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部に適宜空気が排出される。
また、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用して、リヤサスペンション16が伸長された場合、下部ガス室72の容積が増加されて下部ガス室72の空気が膨張されることにより、図8の曲線A1に沿うように、下部ガス室72の空気圧が低下する。
また、このとき、シリンダ部22およびピストン部28に対してロッド部20が上昇されると、下部オイル室27bの圧力が上昇し、ピストン部28のワッシャ28cが開かれる。そして、下部オイル室27b内のオイルが、ピストン部28のオリフィス28aを介して矢印D方向に流れて、上部オイル室27a内に流入する。この場合、オイルがピストン部28のオリフィス28aおよびワッシャ28cを流れる抵抗により、減衰力が発生することとなる。同時に、下部オイル室27b内のオイルは、調整穴部31b、貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路、および、貫通穴31aの上端部を介して上部オイル室27a内に流入する。この場合、オイルが貫通穴31aおよび調整穴部31bと、上端部32bとの間に形成されるオイルの流路を流れる抵抗により、減衰力が発生することとなる。
第1実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、内部に空気が充填されているシリンダ部22と、シリンダ部22に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されている外シリンダ部42とを設ける。これにより、外シリンダ部42をシリンダ部22に対して強固に固定することができるので、車体に外シリンダ部42を取り付けるための取付部を設ける必要がない。その結果、外シリンダ部42の取付部を設ける必要がない分、リヤサスペンション16を車体に配置する際のスペースを小さくすることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、シリンダ部22の下部ガス室72を、接続穴22eを介して直接的に外シリンダ部42に接続することによって、下部ガス室72と外シリンダ部42とを接続するためのホースなどを設けることなく、下部ガス室72と外シリンダ部42とを接続することができる。これにより、部品点数が増加するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、リヤサスペンション16が伸縮することにより、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71に空気を吸い込むように構成されたチェックバルブ40と、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部に空気を排出するように構成されたリリーフバルブ41とを設けている。これにより、チェックバルブ40とリリーフバルブ41とにより、上部ガス室71の内部の圧力を所定の圧力に保持することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、外側ガス室73を、下部ガス室72に接続穴22eにより接続することによって、下部ガス室72と外側ガス室73とを接続するためのホースなどを設けることなく、下部ガス室72と外側ガス室73とを接続することができる。これによっても、部品点数が増加するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、シリンダ部22と外シリンダ部42とを、同心円状に配置することによって、シリンダ部22の外周面22cと外シリンダ部42の内周面42aとに囲まれた領域に外側ガス室73を設けることができる。これにより、容積を調整可能に構成された外側ガス室73を、シリンダ部22と離れた位置に別途設ける必要がなくなるので、リヤサスペンション16の車体に対する取付スペースをより小さくすることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、外シリンダ部42の内周面42aとシリンダ部22の外周面22cとの間に配置され、外側ガス室73の容積を調整するための容積調整部材44を設けている。これにより、容易に、外側ガス室73の容積を調整することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、容積調整部材44の内周面44aに、ねじ部44bを形成し、シリンダ部22の外周面22cに、ねじ部44bに螺合可能なねじ部22dを形成する。これにより、容積調整部材44をシリンダ部22に対して回転させることにより、容易に、外側ガス室73の容積を調整することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、ピストン部21の下部ガス室72側の端部21bを、蓋体36の下部ガス室72側の端部36bよりも上部ガス室71側に配置することによって、ピストン部21の端部21bが蓋体36の端部36bよりも上部ガス室71側に配置されている分、下部ガス室72の容積を増加させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、ロッド部20のオイル室27内に配置されるピストン部28と、リヤサスペンション16の伸縮時に、ピストン部28がロッド部20のオイル室27内を移動することにより、リヤサスペンション16に減衰力を発生する減衰機構部30とを設ける。これにより、リヤサスペンション16が伸縮する際の伸縮力を、容易に、減衰することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16の伸長時に下部ガス室72の空気が膨張されることにより下部ガス室72の空気圧が上部ガス室71の空気圧よりも小さくなった場合に、上部ガス室71から下部ガス室72に、空気調整弁35を介して空気が供給されるように構成している。これにより、上部ガス室71と下部ガス室72との空気圧を、所定の空気圧に保持することができる。
(第2実施形態)
図9〜図11は、本発明の第2実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。以下、図9〜図11を参照して、本発明の第2実施形態によるリヤサスペンションの構造について詳細に説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、容積を調整可能なサブタンク部81をシリンダ部22の下部ガス室72に対応する位置に隣接するように直接的に配置する例について説明する。
この第2実施形態では、図9および図10に示すように、シリンダ部22の下部には、サブタンクユニット80のサブタンク部81がシリンダ部22に隣接するように配置されている。サブタンクユニット80は、サブタンク部81と、サブタンク部81の内部に配置されたピストン部82と、サブタンク部81の上端部に取り付けられた蓋部83と、ピストン部82のサブタンク部81内における位置を調整可能な調整ねじ部84と、サブタンクユニット80をシリンダ部22に対して直接的に取り付けるための取付部85とにより主に構成されている。なお、サブタンク部81は、本発明の「第2シリンダ部」の一例である。
また、第2実施形態では、サブタンク部81は、円筒形状を有する側面部81aと、側面部81aに一体的に形成された底面部81bとを含んでいる。また、サブタンク部81の内部には、ピストン部82が側面部81aの内側面に対して摺動可能に配置されている。このピストン部82は、上方に延びるロッド部82aを有しており、ロッド部82aの上端部は、調整ねじ部84に取り付けられている。また、ピストン部82の外周面とサブタンク部81の側面部81aの内周面との間には、ゴム製のシール部材86が配置されているとともに、摺動面の抵抗が小さくなるように加工された金属製または樹脂製のスライドメタル87が配置されている。また、サブタンク部81の上側には、サブタンク部81の開口を塞ぐように蓋部83が取り付けられている。この蓋部83には、上下方向に穴部83aが形成されており、穴部83aには、ピストン部82のロッド部82aが挿入されている。また、蓋部83の外周面とサブタンク部81の側面部81aの内周面との間には、ゴム製のシール部材88が配置されている。また、調整ねじ部84は、サブタンク部81の上方および側面部81aの外側面の上部を覆うように配置されている。また、サブタンク部81の側面部81aの外側面の上部には、ねじ部81bが形成されており、調整ねじ部84のねじ部81bに対応する部分には、ねじ部81bに螺合可能なねじ部84aが形成されている。そして、調整ねじ部84をサブタンク部81に対して回転されることにより、ピストン部82は、サブタンク部81の内周面に対して摺動可能に構成されている。これにより、サブタンク部81の内側面およびピストン部82の下端面により構成された外側ガス室74の容積を変化させることが可能となる。なお、外側ガス室74は、本発明の「第4ガス室」の一例である。
また、第2実施形態では、サブタンク部81は、取付部85に接続部89を介して接続されている。具体的には、サブタンク部81と、取付部85と、接続部89とは、一体的に形成されており、サブタンク部81と、取付部85とは、接続部89により、強固に接続されている。
また、第2実施形態では、取付部85は、シリンダ部22の外周面を覆うように円周状に形成されており、取付部85の内周面には、円周状に溝部85aが形成されている。なお、溝部85aは、本発明の「第1溝部」の一例である。この溝部85aは、シリンダ部22の下部ガス室72側の部分に対応する部分に形成された接続穴22eに対応する部分に配置されている。また、接続部89には、溝部85aの底面と、サブタンク部81の外側ガス室74とを接続する接続穴89aが形成されており、シリンダ部22の下部ガス室72と、サブタンク部81の外側ガス室74とは、接続穴22e、溝部85aおよび接続穴89aを介して接続されている。すなわち、下部ガス室72に充填されている空気と外側ガス室74に充填されている空気とは、互いに流動可能であり、外側ガス室74の容積を変化させることにより、ピストン部21よりも下側のガス室(下部ガス室72および外側ガス室74)の容積を変化させることが可能である。
また、第2実施形態では、取付部85の内周面に円周状に形成された溝部85aが形成されているため、接続部89の接続穴89aとシリンダ部22の接続穴22eとが一直線上に位置しなくてもよい。つまり、第2実施形態によるサブタンク部81は、シリンダ部22に隣接する位置であり、かつ、溝部85aが接続穴22eを覆うように配置されていれば、いずれの位置にも配置することが可能である。これにより、サブタンク部81の配置の自由度が向上される。
また、第2実施形態では、取付部85の内周面の溝部85aに隣接する部分には、溝部85aに実質的に平行に延びるシール溝85bが形成されている。なお、シール溝85bは、本発明の「第2溝部」の一例である。このシール溝85bは、溝部85aの上側および下側の両方に形成されている。また、2つのシール溝85bには、それぞれ、シール部材90が配置されており、シール部材90は、シリンダ部22の外周面22cと、サブタンク部81との間をシールする機能を有する。これにより、シリンダ部22の接続部22eと溝部85aとの間を流通する空気が外部に漏れるのを抑制することが可能となる。
また、第2実施形態では、シリンダ部22の外周面22cの取付部85が配置される部分の下側部分には、ストッパリング91が取り付けられている。このストッパリング91は、取付部85がシリンダ部22の外周面22cからスライドするとともに、シリンダ部22から外れるのを抑制する機能を有する。
なお、この第2実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態の構造と同様であるのでその説明を省略する。
また、本発明の第2実施形態による自動二輪車のリヤサスペンション16の伸縮特性は、上記第1実施形態の特性と同様である。すなわち、サブタンクユニット80のピストン部82が外側ガス室74の内部に挿入されていない(図11の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、下部ガス室72および外側ガス室74の内圧力との関係は、図8の曲線A1で表される。また、サブタンクユニット80のピストン部82が外側ガス室74の内部に挿入されている(図9および図10の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、下部ガス室72の内圧力との関係は、曲線A2で表される。
すなわち、サブタンクユニット80のピストン部82が外側ガス室74の内部に挿入されていない(図11の状態)場合よりもサブタンクユニット80のピストン部82が外側ガス室74の内部に挿入されている(図9および図10の状態)場合の方が、リヤサスペンション16が圧縮された際の反力が大きい。
また、この第2実施形態の動作は、上記第1実施形態の動作と同様であるのでその説明を省略する。
第2実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、内部に空気が充填されているシリンダ部22と、シリンダ部22に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されているサブタンク部81とを設ける。これにより、サブタンク部81をシリンダ部22に対して強固に固定することができるので、車体にサブタンク部81を取り付けるための取付部を設ける必要がない。その結果、サブタンク部81の取付部を設ける必要がない分、リヤサスペンション16を車体に配置する際のスペースを小さくすることができる。
また、第2実施形態では、上記のように、接続穴22eおよび89aを、シリンダ部22の下部ガス室72に対応する部分、および、サブタンク部81の溝部85aの外側ガス室74に対応する部分に形成している。これにより、接続穴22eおよび89aにより、容易に、下部ガス室72と外側ガス室74とを接続することができる。
また、第2実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、シール溝85bに配置され、シリンダ部22の外周面22cとサブタンク部81(取付部85)との間をシールするシール部材90を設けている。これにより、シール部材90により、容易に、シリンダ部22とサブタンク部81との間の隙間をシールすることができる。
(第3実施形態)
図12および図13は、本発明の第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。この第3実施形態では、上記第1実施形態と異なり、容積を調整可能な外シリンダ部をシリンダ部22の外周面22cの上部ガス室71に対応する位置を覆うように直接的に配置する例について説明する。
この第3実施形態では、シリンダ部22の上部には、シリンダ部22の外周面22cを覆うように円筒状に形成された外シリンダ部100が設けられている。具体的には、外シリンダ部100の内周面100aの上端部には、円周状の凸部100bが形成されているとともに、シリンダ部22のチェックバルブ40およびリリーフバルブ41が配置されている部分近傍には、段差部22fが形成されている。そして、凸部100bが段差部22fに嵌め込まれることによって、外シリンダ部100は、シリンダ部22に対して固定されている。また、外シリンダ部100の内周面100aの凸部100bの下側部分と、シリンダ部22の外周面22cとの間には、ゴム製のOリングからなるシール部材101が配置されている。なお、外シリンダ部100は、本発明の「第2シリンダ部」の一例である。また、シリンダ部22と外シリンダ部100とは、同心円状に配置されている。
また、第3実施形態では、外シリンダ部100の内周面100aとシリンダ部22の外周面22cとの間には、容積調整部材102が配置されている。なお、容積調整部材102は、本発明の「容積調整部」の一例である。容積調整部材102は、シリンダ部22の外周面22cを覆うように円筒状に形成されており、容積調整部材102の内周面102aには、ねじ部102bが形成されている。なお、ねじ部102bは、本発明の「第1ねじ部」の一例である。また、シリンダ部22の外周面22cの容積調整部材102のねじ部102bに対向する部分には、ねじ部102bに螺合可能なねじ部22gが形成されている。なお、ねじ部22gは、本発明の「第2ねじ部」の一例である。そして、容積調整部材102は、シリンダ部22の外周面22cに対して回転されることにより、上下方向に移動可能に構成されている。これにより、容積調整部材102の上側部分が、シリンダ部22の外周面22cと外シリンダ部100の内周面100aとにより形成される外側ガス室75に挿入および抜出されるので、シリンダ部22の外周面22cと外シリンダ部100の内周面100aとにより形成される外側ガス室75の容積を変化させることが可能となる。なお、外側ガス室75は、本発明の「第3ガス室」の一例である。
また、第3実施形態では、シリンダ部22の上部ガス室71側の部分には、上部ガス室71と外側ガス室75とを接続する接続穴22hが形成されている。すなわち、上部ガス室71に充填されている空気と外側ガス室75に充填されている空気とは、互いに流動可能であり、外側ガス室75の容積が変化されることにより、ピストン部21よりも上側のガス室(上部ガス室71および外側ガス室75)の容積を変化させることが可能である。
また、第3実施形態では、シリンダ部22の外周面22cと、容積調整部材102の内周面102aの下部との間には、シール部材103が配置されているとともに、容積調整部材102の外周面102cの上部と、外シリンダ部100の内周面100aとの間には、シール部材104が配置されている。これにより、シリンダ部22と容積調整部材102との間、および、容積調整部材102と外シリンダ部100との間から空気が漏れるのを抑制することが可能である。また、シリンダ部22の外周面22cの容積調整部材102の下側部分には、ストッパリング105が取り付けられている。このストッパリング105は、容積調整部材102が外側ガス室75から所定の距離よりも大きな距離分抜出された際に、容積調整部材102の下端部と当接するように構成されている。
なお、この第3実施形態のその他の構造は、上記第1実施形態の構造と同様であるのでその説明を省略する。
図14は、図1に示した第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの伸縮特性を説明するためのグラフである。次に、図12〜図14を参照して、本発明の第3実施形態による自動二輪車1のリヤサスペンション16の伸縮特性について説明する。
図14の曲線B1は、容積調整部材102の上側部分が下方に移動されて外側ガス室75の内部に挿入されていない(図13の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、上部ガス室71および外側ガス室75の内圧力との関係を表した上部ガス室基本曲線である。曲線B1は、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、リヤサスペンション16のストロークが大きいほど上部ガス室71および外側ガス室75の内圧力が小さくなる特性を有する。また、曲線B2は、容積調整部材102の上側部分が上方に移動されて外側ガス室75の内部に挿入されている(図12の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、上部ガス室71および外側ガス室75の内圧力との関係を表した曲線である。曲線B2は、曲線B1と同様、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、リヤサスペンション16のストロークが大きいほど上部ガス室71および外側ガス室75の内圧力が小さくなる特性を有する。ただし、曲線B2は、リヤサスペンション16が初期状態(ストロークが0)の場合における上部ガス室71および外側ガス室75の容積が小さいため、リヤサスペンション16のストロークが大きくなるにつれて曲線B1よりも内圧力の大きさが小さくなる特性を有する。
また、曲線B3は、リヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、下部ガス室72の内圧力との関係を表した下部ガス室基本曲線である。曲線B3は、リヤサスペンション16が圧縮された際に、ピストン部21が下方に移動するので、リヤサスペンション16のストロークが大きいほど下部ガス室72の内圧力が大きくなる特性を有する。なお、この下部ガス室72の内圧は、ストロークにのみ影響され、外側ガス室75の容積の増減には影響されない。したがって、曲線B1およびB2のそれぞれに対応する状態においても、曲線B3の特性は変化しない。
また、リヤサスペンション16のストロークが増加するのに従って上部ガス室71および外側ガス室75の内圧力が減少する曲線B1、および、リヤサスペンション16のストロークが増加するのに従って下部ガス室72の内圧力が増加する曲線B3が上記のような特性を有するため、リヤサスペンション16は、圧縮された際に伸長方向への反力を生じる。具体的には、容積調整部材102の上側部分が下方に移動されて外側ガス室75の内部に挿入されていない(図13の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16に加えられる荷重(反力)と、リヤサスペンション16のストロークとの関係を表した基本特性曲線は、特性曲線B4のような特性を示す。また、曲線B1およびB3と同様に、曲線B2およびB3が上記のような特性を有するため、リヤサスペンション16は、圧縮された際に伸長方向への反力を生じる。この際、曲線B2は、曲線B1と比べて所定のストロークに対する内圧力が小さいので、容積調整部材102の上側部分が上方に移動されて外側ガス室75の内部に挿入されている(図12の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16に加えられる荷重(反力)と、リヤサスペンション16のストロークとの関係を表した基本特性曲線は、特性曲線B5のような特性を示す。すなわち、容積調整部材102の上側部分が外側ガス室75の内部に挿入されていない(図13の状態)場合よりも容積調整部材102の上側部分が外側ガス室75の内部に挿入されている(図12の状態)場合の方が、リヤサスペンション16が圧縮された際の反力が大きい。
次に、図12〜図14を参照して、第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンション16の動作について説明する。
まず、リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用した場合について説明する。
リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用すると、図13に示すように、下部ガス室72の空気圧に抗してリヤサスペンション16が圧縮される。この場合、第3実施形態では、上部ガス室71の容積が増加されて上部ガス室71の空気が膨張されることにより、図14の曲線B1に沿うように、上部ガス室71の空気圧が低下する。なお、このとき、上部ガス室71が所定の圧力以下に低下した場合、チェックバルブ40により、リヤサスペンション16の外部から上部ガス室71に適宜空気が吸い込まれる。
また、リヤサスペンション16に圧縮する方向の力が作用して、下部ガス室72の空気圧に抗してリヤサスペンション16が圧縮された場合、下部ガス室72の容積が減少されて下部ガス室72の空気が圧縮されることにより、図14の曲線B3に沿うように、下部ガス室72の空気圧が上昇するとともに、リヤサスペンション16の圧縮する方向の力に抗して反力が生ずる。
次に、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用する場合について説明する。
次に、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用すると、図12に示すように、リヤサスペンション16が伸長される。この場合、上部ガス室71の容積が減少されて上部ガス室71の空気が圧縮されることにより、図14の曲線B1に沿うように、上部ガス室71の空気圧が上昇する。なお、このとき、上部ガス室71が所定の圧力よりも大きく増加した場合、リリーフバルブ41により、上部ガス室71からリヤサスペンション16の外部に適宜空気が排出さる。
また、リヤサスペンション16に伸長する方向の力が作用して、リヤサスペンション16が伸長された場合、下部ガス室72の容積が増加されて下部ガス室72の空気が膨張されることにより、図14の曲線B3に沿うように、下部ガス室72の空気圧が低下する。
また、この第3実施形態の動作は、上記第1実施形態の動作と同様であるのでその説明を省略する。
第3実施形態では、上記のように、リヤサスペンション16に、内部に空気が充填されているシリンダ部22と、シリンダ部22に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されている外シリンダ部100とを設ける。これにより、上記第1実施形態と同様に、リヤサスペンション16を車体に配置する際のスペースを小さくすることができる。
第3実施形態では、上記のように、シリンダ部22の上部ガス室71を、接続穴22hを介して直接的に外シリンダ部100に接続することによって、上部ガス室71と外シリンダ部100とを接続するためのホースなどを設けることなく、上部ガス室71と外シリンダ部100とを接続することができる。これにより、部品点数が増加するのを抑制することができる。
なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態の効果と同様である。
(第4実施形態)
図15および図16は、本発明の第4実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。以下、図14〜図16を参照して、本発明の第4実施形態によるリヤサスペンションの構造について詳細に説明する。この第4実施形態では、上記第2実施形態と異なり、容積を調整可能なサブタンク部111をシリンダ部22の上部ガス室71に対応する位置に隣接するように直接的に配置する例について説明する。
この第4実施形態では、図15および図16に示すように、シリンダ部22の上部には、サブタンクユニット110のサブタンク部111がシリンダ部22に隣接するように配置されている。サブタンクユニット110は、サブタンク部111と、サブタンク部111の内部に配置されたピストン部112と、サブタンク部111の下端部に取り付けられた蓋部113と、ピストン部112のサブタンク部111内における位置を調整可能な調整ねじ部114と、サブタンクユニット110をシリンダ部22に対して直接的に取り付けるための取付部115とにより主に構成されている。なお、サブタンク部111は、本発明の「第2シリンダ部」の一例である。
また、第4実施形態では、サブタンク部111は、円筒形状を有する側面部111aと、側面部111aに一体的に形成された上面部111bとを含んでいる。また、サブタンク部111の内部には、ピストン部112が側面部111aの内側面に対して摺動可能に配置されている。このピストン部112は、下方に延びるロッド部112aを有しており、ロッド部112aの下端部は、調整ねじ部114に取り付けられている。また、ピストン部112の外周面とサブタンク部111の側面部111aの内周面との間には、ゴム製のシール部材116が配置されているとともに、金属製のスライドメタル117が配置されている。また、サブタンク部111の下側には、サブタンク部111の開口を塞ぐように蓋部113が取り付けられている。この蓋部113には、上下方向に穴部113aが形成されており、穴部113aには、ピストン部112のロッド部112aが挿入されている。また、蓋部113の外周面とサブタンク部111の側面部111aの内周面との間には、ゴム製のシール部材118が配置されている。また、調整ねじ部114は、サブタンク部111の下方および側面部111aの外側面の下部を覆うように配置されている。また、サブタンク部111の側面部111aの外側面の下部には、ねじ部111bが形成されており、調整ねじ部114のねじ部111bに対応する部分には、ねじ部111bに螺合可能なねじ部114aが形成されている。そして、調整ねじ部114をサブタンク部111に対して回転されることにより、ピストン部112は、サブタンク部111の内周面に対して摺動可能に構成されている。これにより、サブタンク部111の内側面およびピストン部112の上端面により構成された外側ガス室76の容積を変化させることが可能となる。なお、外側ガス室76は、本発明の「第4ガス室」の一例である。
また、第4実施形態では、サブタンク部111は、取付部115に接続部119を介して接続されている。具体的には、サブタンク部111と、取付部115と、接続部119とは、一体的に形成されており、サブタンク部111と、取付部115とは、接続部119により、強固に接続されている。
また、第4実施形態では、取付部115は、シリンダ部22の外周面を覆うように円周状に形成されており、取付部115の内周面には、円周状に溝部115aが形成されている。なお、溝部115aは、本発明の「第1溝部」の一例である。この溝部115aは、シリンダ部22の上部ガス室71側の部分に対応する部分に形成された接続穴22iに対応する部分に配置されている。また、接続部119には、溝部115aの底面と、サブタンク部111の外側ガス室76とを接続する接続穴119aが形成されており、シリンダ部22の上部ガス室71と、サブタンク部111の外側ガス室76とは、接続穴22i、溝部115aおよび接続穴119aを介して接続されている。すなわち、上部ガス室71に充填されている空気と外側ガス室76に充填されている空気とは、互いに流動可能であり、外側ガス室76の容積を変化させることにより、ピストン部21よりも上側のガス室(上部ガス室71および外側ガス室76)の容積を変化させることが可能である。
また、第4実施形態では、取付部115の内周面に周状に形成された溝部115aが形成されているため、接続部119の接続穴119aとシリンダ部22の接続穴22iとが一直線上に位置しなくてもよい。つまり、第4実施形態によるサブタンク部111は、シリンダ部22に隣接する位置であり、かつ、溝部115aが接続穴22iを覆うように配置されていれば、いずれの位置にも配置することが可能である。これにより、サブタンク部111の配置の自由度が向上される。
また、第4実施形態では、取付部115の内周面の溝部115aに隣接する部分には、溝部115aに実質的に平行に延びるシール溝115bが形成されている。なお、シール溝115bは、本発明の「第2溝部」の一例である。このシール溝115bは、溝部115aの上側および下側の両方に形成されている。また、2つのシール溝115bには、それぞれ、シール部材120が配置されており、シール部材120は、シリンダ部22の外周面22cと、サブタンク部111との間をシールする機能を有する。これにより、シリンダ部22の接続部22iと溝部115aとの間を流通する空気が外部に漏れるのを抑制することが可能となる。
また、第4実施形態では、シリンダ部22の外周面22cの取付部115が配置される部分の上側部分には、ストッパリング121が取り付けられている。このストッパリング121は、取付部115がシリンダ部22の外周面22cからスライドするとともに、シリンダ部22から外れるのを抑制する機能を有する。
なお、この第4実施形態のその他の構造は、上記第3実施形態の構造と同様であるのでその説明を省略する。
また、本発明の第4実施形態による自動二輪車のリヤサスペンション16の伸縮特性は、上記第3実施形態の特性と同様である。すなわち、サブタンクユニット110のピストン部112が外側ガス室76の内部に挿入されていない(図16の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、上部ガス室71および外側ガス室76の内圧力との関係は、図14の曲線B1で表される。また、サブタンクユニット110のピストン部112が外側ガス室76の内部に挿入されている(図15の状態)場合におけるリヤサスペンション16が伸縮した際のリヤサスペンション16のストロークと、上部ガス室71の内圧力との関係は、曲線B2で表される。
すなわち、サブタンクユニット110のピストン部112が外側ガス室76の内部に挿入されていない(図16の状態)場合よりもサブタンクユニット110のピストン部112が外側ガス室76の内部に挿入されている(図15の状態)場合の方が、リヤサスペンション16が圧縮された際の反力が大きい。
また、この第4実施形態の動作は、上記第3実施形態の動作と同様であるのでその説明を省略する。
なお、第4実施形態の効果は、上記第2実施形態の効果と同様である。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、懸架装置を備えた車両の一例として自動二輪車を示したが、本発明はこれに限らず、懸架装置を備えた車両であれば、自動車、自転車、三輪車、ATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)などの他の車両にも適用可能である。
また、上記第1〜第4実施形態では、懸架装置の一例としてのリヤサスペンションに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、フロントフォークに本発明を適用してもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、サブタンク部または外シリンダ部の容積をねじを回すことにより調整するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、サブタンク部または外シリンダ部の容積を、たとえば、アクチュエータなどを用いることにより、調整可能に構成してもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、シリンダ部と外シリンダ部とを別体で形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、シリンダ部と外シリンダ部とを一体的に形成してもよい。
また、上記第2および第4実施形態では、サブタンク部の外側面の上部および調整ねじ部の内周面にねじ部を形成することにより、調整ねじ部をサブタンク部に対して回転可能に構成し、ピストン部をサブタンク部の内周面に対して摺動可能に構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、ピストン部132のロッド部132aの外周面132bおよび蓋部133の穴部133aの内周面に、それぞれ、ねじ部132cおよび133bを形成することにより、ピストン部132に取り付けられた調整ねじ部134をサブタンク部131に取り付けられている蓋部133に対して回転可能に構成し、ピストン部132をサブタンク部131の内周面に対して摺動可能に構成してもよい。
具体的には、図17に示すように、この第2および第4実施形態の第1変形例によるサブタンクユニット130は、サブタンク部131と、サブタンク部131の内部に配置されたピストン部132と、サブタンク部131の上端部に取り付けられた蓋部133と、ピストン部132のサブタンク部131内における位置を調整可能な調整ねじ部134とにより主に構成されている。なお、サブタンク部131は、本発明の「第2シリンダ部」の一例である。
サブタンク部131の内部には、ピストン部132が内側面に対して摺動可能に配置されている。このピストン部132は、上方に延びるロッド部132aを有しており、ロッド部132aの上端部は、調整ねじ部134に取り付けられている。このロッド部132aの外周面132bには、ねじ部132cが形成されている。また、サブタンク部131の上側には、サブタンク部131の開口を塞ぐように蓋部133が取り付けられている。この蓋部133には、上下方向に穴部133aが形成されており、穴部133aの内周面には、ねじ部133bが形成されている。この穴部133aのねじ部133bは、ロッド部132aのねじ部132cと螺合可能に構成されている。これにより、ロッド部132aを有するピストン部132を、穴部133aを有する蓋部133に対して上下方向に移動させることが可能である。また、調整ねじ部134は、サブタンク部131の上方および外側面の上部を覆うように配置されている。この調整ねじ部134は、ロッド部132aの上端部132dと固定されており、調整ねじ部134が回転されるのに伴って、ロッド部132aは回転されるように構成されている。
また、上記第1〜第4実施形態では、ピストン部21の凸部21aを、ロッド部20の下端部と蓋体36のフランジ部36aとに挟むことにより、ピストン部21をロッド部20に固定した例について示したが、本発明はこれに限らず、ピストン部141の上端部および下端部に、それぞれ、スナップリング145および146を配置するとともに、各スナップリング145および146を、それぞれ、ロッド部140の外周面の係合溝140aおよび140bに係合させることにより、ピストン部141をロッド部140に対してピストン部141の摺動方向に移動しないように固定してもよい。
具体的には、図18に示すように上記第1〜第4実施形態の第2変形例によるピストン部141のロッド部140に対する取付構造では、ロッド部140のピストン部141が取り付けられる部分のピストン部141の上端面に対応する部分には、係合溝140aが設けられている。なお、ロッド部140は、本発明の「軸部」の一例であり、ピストン部141は、本発明の「第1ピストン部」の一例である。また、ロッド部140のピストン部141が取り付けられている部分のピストン部141の下端面に対応する部分には、係合溝140bが設けられている。そして、係合溝140aおよび140bには、それぞれ、スナップリング145および146が係合されており、スナップリング145は、それぞれ、係合溝140aおよび140bの溝底方向に付勢することにより、係合溝140aおよび140bから脱落するのを抑制可能にロッド部140に対して取り付けられている。また、ピストン部141は、その内周面がロッド部140の外周面に挿入された状態で、かつ、係合溝140aに配置されているスナップリング145の下面と、係合溝140bに配置されているスナップリング146の上面との間に配置されている。
これにより、スナップリング145および146により、ピストン部141をロッド部140の上方向および下方向に移動するのを抑制することが可能となるので、ピストン部141がロッド部140に対してがたつくのを抑制した状態で、ピストン部141をロッド部140に取り付けることが可能となる。また、スナップリング145および146がそれぞれロッド部140の係合溝140aおよび140bに脱落するのを抑制可能に取り付けられているので、ピストン部141がロッド部140に対して脱落するのを抑制することが可能である。
本発明の第1実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンション周辺の構造を詳細に説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションのチェックバルブ周辺の構造を示した図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションのリリーフバルブ周辺の構造を示した図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 図1に示した第1実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの伸縮特性を説明するためのグラフである。 本発明の第2実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第2実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第2実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第3実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの伸縮特性を説明するためのグラフである。 本発明の第4実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第4実施形態による自動二輪車のリヤサスペンションの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第1変形例による自動二輪車のサブタンクユニットの構造を詳細に説明するための図である。 本発明の第2変形例による自動二輪車のリヤサスペンションのピストン部のロッド部に対する取付構造を詳細に説明するための図である。
符号の説明
1 自動二輪車(車両)
2 ヘッドパイプ(車体)
3 メインフレーム(車体)
4 ピボット軸支持部材(車体)
5 連結部材(車体)
15 後輪(車輪)
16 リヤサスペンション(懸架装置)
20、140 ロッド部(軸部)
21、141 ピストン部(第1ピストン部)
21b 端部
22 シリンダ部(第1シリンダ部)
22c 外周面
22d、22g ねじ部(第2ねじ部)
22e、22h、22i、89a、119a 接続穴
27 オイル室
28 ピストン部(第2ピストン部)
30 減衰機構部
35 空気調整弁(第3空気圧調整弁)
36 蓋体(取付部材)
36b 端部
40 チェックバルブ(第1空気圧調整弁)
41 リリーフバルブ(第2空気圧調整弁)
42、100 外シリンダ部(第2シリンダ部)
42a、100a 内周面
44、102 容積調整部材(容積調整部)
44a、102a 内周面
44b、102b ねじ部(第1ねじ部)
71 上部ガス室(第1ガス室)
72 下部ガス室(第2ガス室)
73、75 外側ガス室(第3ガス室)
74、76 外側ガス室(第4ガス室)
81、111、131 サブタンク部(第2シリンダ部)
85、115 取付部
85a、115a 溝部(第1溝部)
85b、115b シール溝(第2溝部)
90、120 シール部材

Claims (13)

  1. 車体と、
    車輪と、
    前記車体と前記車輪との間に設けられるとともに、前記車体と前記車輪とが相対的に移動するときの衝撃を吸収する懸架装置とを備え、
    前記懸架装置は、内部に空気が充填されている第1シリンダ部と、前記第1シリンダ部に対して直接的に取り付けられており、容積を調整可能に構成されている第2シリンダ部とを含み、
    前記懸架装置は、前記第1シリンダ部の内部を第1ガス室と第2ガス室とに隔てるように配置された第1ピストン部を含み、
    前記懸架装置は、前記第1ガス室から前記第2ガス室に空気を供給する第3空気圧調整弁をさらに含み、
    前記懸架装置の伸長時に前記第2ガス室の空気が膨張されることにより前記第2ガス室の空気圧が前記第1ガス室の空気圧よりも小さくなった場合に、前記第1ガス室から前記第2ガス室に前記第3空気圧調整弁を介して空気が供給されるように構成されている、車両。
  2. 前記懸架装置は、少なくとも前記第1シリンダ部および前記第2シリンダ部のいずれか一方に設けられた接続穴をさらに含み、
    前記第1シリンダ部の前記第1ガス室および前記第2ガス室のいずれか一方は、前記接続穴を介して直接的に前記第2シリンダ部に接続されている、請求項1に記載の車両。
  3. 前記懸架装置は、前記懸架装置が伸縮することにより、前記懸架装置の外部から前記第1ガス室に空気を吸い込むように構成された第1空気圧調整弁と、前記第1ガス室から前記懸架装置の外部に空気を排出するように構成された第2空気圧調整弁とをさらに含む、請求項2に記載の車両。
  4. 前記第2シリンダ部は、前記第1シリンダ部の外周面を覆うように筒状に形成され、前記第1シリンダ部の外周面と前記第2シリンダ部の内周面との間に設けられた第3ガス室を含み、
    前記第3ガス室は、前記第1ガス室および前記第2ガス室のいずれか一方に前記接続穴により接続されるように構成されている、請求項2に記載の車両。
  5. 前記第1シリンダ部と前記第2シリンダ部とは、同心円状に配置されている、請求項4に記載の車両。
  6. 前記懸架装置は、前記第2シリンダ部の内周面と前記第1シリンダ部の外周面との間に配置され、前記第3ガス室の容積を調整するための容積調整部をさらに含む、請求項4に記載の車両。
  7. 前記容積調整部の内周面には、第1ねじ部が形成されており、
    前記第1シリンダ部の外周面には、前記第1ねじ部に螺合可能な第2ねじ部が形成されている、請求項6に記載の車両。
  8. 前記第2シリンダ部は、前記第1シリンダ部に隣接するように配置され、内部に第4ガス室を含み、
    前記第4ガス室は、前記接続穴を介して、前記第1ガス室および前記第2ガス室のいずれか一方に接続されるように構成されている、請求項2に記載の車両。
  9. 前記第2シリンダ部は、前記第1シリンダ部の外周面を周状に覆うように配置された取付部と、前記取付部の内周面に周状に形成された第1溝部とを含み、
    前記接続穴は、前記第1シリンダ部の前記第1ガス室および前記第2ガス室のいずれか一方側に対応する部分、および、前記第2シリンダ部の第1溝部の前記第4ガス室に対応する部分に形成されている、請求項8に記載の車両。
  10. 前記第2シリンダ部は、前記取付部の内周面の前記第1溝部に隣接し、かつ、前記第1溝部に対して実質的に平行に延びる第2溝部をさらに含み、
    前記懸架装置は、前記第2溝部に配置され、前記第1シリンダ部の外周面と前記第2シリンダ部との間をシールするシール部材をさらに含む、請求項9に記載の車両。
  11. 前記懸架装置は、前記第2ガス室側に前記第1ピストン部が取り付けられ、前記第1シリンダ部に対して摺動可能に配置される軸部と、前記第1ピストン部を前記軸部に対して取り付けるための取付部材とをさらに含み、
    前記第1ピストン部の前記第2ガス室側の端部は、前記取付部材の前記第2ガス室側の端部よりも前記第1ガス室側に配置されるように構成されている、請求項2に記載の車両。
  12. 前記軸部は、オイルが充填されるオイル室を有し、
    前記懸架装置は、
    前記軸部のオイル室内に配置される第2ピストン部と、
    前記懸架装置の伸縮時に、前記第2ピストン部が前記軸部のオイル室内を移動することにより、前記懸架装置に減衰力を発生する減衰機構部とをさらに含む、請求項11に記載の車両。
  13. 前記懸架装置は、リヤサスペンションである、請求項1に記載の車両。
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