緩衝装置、それを備えた車両、および緩衝装置の組み立て方法
【課題】構造が簡素且つ組み立てが容易な緩衝装置およびそれを備えた車両を提供する。
【解決手段】サスペンション３０は、ガス流体が封入されるシリンダ１１と、シリンダ１１の内部を一端側の第１の気体室１６と他端側の第２の気体室１７とに隔絶し、シリンダ１１の内部に摺動自在に挿入されるピストン１２と、シリンダ１１の軸方向に延び、一端側にピストン１２が設けられ、他端側の一部がシリンダ１１の前記一端より突出したピストンロッド１３と、シリンダ１１の前記一端側に設けられ、ピストンロッド１３の前記他端側に取り付けられたブラケット２４と、シリンダ１１の前記他端側に設けられるブラケット２３と、シリンダ１１の内部に前記ガス流体を封入させる封入機構２０と、を備えている。封入機構２０は、ブラケット２４またはブラケット２３のいずれか一方に設けられている。
【解決手段】サスペンション３０は、ガス流体が封入されるシリンダ１１と、シリンダ１１の内部を一端側の第１の気体室１６と他端側の第２の気体室１７とに隔絶し、シリンダ１１の内部に摺動自在に挿入されるピストン１２と、シリンダ１１の軸方向に延び、一端側にピストン１２が設けられ、他端側の一部がシリンダ１１の前記一端より突出したピストンロッド１３と、シリンダ１１の前記一端側に設けられ、ピストンロッド１３の前記他端側に取り付けられたブラケット２４と、シリンダ１１の前記他端側に設けられるブラケット２３と、シリンダ１１の内部に前記ガス流体を封入させる封入機構２０と、を備えている。封入機構２０は、ブラケット２４またはブラケット２３のいずれか一方に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は緩衝装置、それを備えた車両、および緩衝装置の組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダの内部に空気を充填したエアサスペンションについて、下記特許文献１に記載されたエアサスペンションが知られている。下記特許文献１に記載されたエアサスペンションは、内部に空気等の流体を封入するシリンダを備えている。前記エアサスペンションには、ピストンが配置されている。前記ピストンは、前記シリンダの内部を前記シリンダの軸方向に摺動自在である。前記シリンダの内部は、前記ピストンにより主に第１の気密室（文献中の記載ではチャンバ）と第２の気密室（同じくチャンバ）とによって軸方向に区画される。これにより、前記エアサスペンションは、第１の気密室と第２の気密室との異なる複数の気密室が軸方向に形成される。前記第１の気密室と前記第２の気密室とには、空気等の流体が封入される。前記流体は、前記シリンダに設けられた流体弁機構より前記シリンダの内部へ封入される。これにより、前記エアサスペンションでは、前記第１の気密室と前記第２の気密室とが、それぞれバネ定数を有しバネ機構または減衰機構となる。
【特許文献１】特表２００１−５０１１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記エアサスペンションでは、前記第１の気密室と前記第２の気密室とには、それぞれ別に流体が封入される構造であった。すなわち、前記エアサスペンションは、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々に前記流体弁機構を有していた。前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々の前記流体弁機構が備えられている場合、前記エアスペンションは余計に重量を有することになる。また、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々に前記流体が封入されるため、前記エアサスペンションに係る組立工程が複雑である。さらに、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々の前記流体弁機構が備えられているため、前記シリンダの構造が複雑でありコスト高である、という問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造が簡素且つ組み立てが容易な緩衝装置およびそれを備えた車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る緩衝装置は、ガス流体が封入されるシリンダと、前記シリンダの内部を一端側の第１の気体室と他端側の第２の気体室とに隔絶し、前記シリンダの内部に摺動自在に挿入されるピストンと、前記シリンダの軸方向に延び、一端側に前記ピストンが設けられ、他端側の一部が前記シリンダの前記一端より突出したピストンロッドと、前記シリンダの前記一端側に設けられ、前記ピストンロッドの前記他端側に取り付けられた第１のブラケットと、前記シリンダの前記他端側に設けられる第２のブラケットと、前記シリンダの内部に前記ガス流体を封入させる封入機構と、を備えている。また、前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方に設けられている。
【０００６】
また、本発明は、両端もしくは一端が閉口したシリンダの内部にピストンを配設する第１工程と、前記シリンダの両端もしくは他端を閉口し、前記ピストンにより前記シリンダの軸方向で隔絶され互いに密閉された第１気体室および第２気体室を形成させる第２工程と、前記第１の気体室と前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで他方の気体室を所定の気圧まで圧縮させる第３工程と、を備えた緩衝装置の組み立て方法である。
【発明の効果】
【０００７】
前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれかのみに設けられている。つまり、前記緩衝装置は、前記第１の気体室に用いる封入機構と前記第２の気体室に用いる封入機構とを個別に備えていない。そのため、前記緩衝装置の構造は簡素である。
【０００８】
また、本発明は、前記第１の気体室と前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで、他方の気体室を所定の気圧まで圧縮させる緩衝装置の組み立て方法である。この方法によれば、前記第１の気体室と前記第２の気体室とに個別に前記ガス流体を封入させる必要がない。
【０００９】
以上、本発明によれば、構造が簡素且つ組み立てが容易な緩衝装置およびそれを備えた車両を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
《自動二輪車》
図１は、本実施形態に係る車両の一例である自動二輪車１を示している。自動二輪車１は、車体本体１００と、ハンドル４と、乗車シート７と、前輪６と、駆動輪である後輪３とを備えている。また、自動二輪車１は、駆動源であるエンジンを含むパワーユニット２を備えている。前輪６は、回転軸８を中心に回転することができる。後輪３は、車軸９を中心に回転することができる。また、後輪３は、パワーユニット２の作動に基づいて駆動する。本実施形態に係るサスペンション３０は、車体本体１００の後輪３側に取り付けられている。また、車体本体１００の前輪６側には、フロントサスペンション５が取り付けられている。ただし、サスペンション３０は、前輪６側に取り付けられるフロントサスペンションとして用いられることにしてもよい。
【００１１】
サスペンション３０は、少なくともバネ部材と減衰部材とを有している。前記バネ部材は、衝撃を吸収して反発力を発生する。また、前記減衰部材は、前記バネ部材の作動に抵抗を加え、前記バネ部材の作動を抑制する。
【００１２】
なお、自動二輪車１は、所謂スクータ型車両である。しかし、以下の各実施形態に係る車両は、スクータ型車両以外の自動二輪車であってもよい。また、以下の各実施形態に係る車両は、自動二輪車以外の車両であってもよい。本実施形態に係る車両は、以下のサスペンション３０を備えた車両である。
【００１３】
《サスペンション》
図２に示すように、サスペンション３０は、シリンダ１１と、シリンダ１１の内部に設けられシリンダ１１を軸方向に摺動するピストン１２と、ピストン１２に接続しシリンダ１１の片側端より一部が突出したピストンロッド１３と、を備えている。また、シリンダ１１の内部はピストン１２により軸方向に隔てられ、第１気体室１６と第２気体室１７とが形成されている。ピストン１２には、ピストン１２の軸円周方向に沿ってシール１９が設けられている。第１気体室１６と第２気体室１７とは、ピストン１２とシール１９とにより隔絶されている。つまり、第１気体室１６と第２気体室１７とは連通していない。
【００１４】
ピストンロッド１３は、一部がピストン１２に嵌合され、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストン１２に嵌合されているピストンロッド１３の一部は、嵌合部１３ａとして図示されている。ただし、ピストンロッド１３は、ピストン１２に固着していてもよく、ピストン１２と一体であってもよい。シリンダ１１の一端は、キャップ部材１５により閉口されている。キャップ部材１５とシリンダ１１の内部との間には、Ｏリング１８が設けられている。ピストンロッド１３の一部は、キャップ部材１５を貫通しシリンダ１１の外部へ突出している。
【００１５】
また、シリンダ１１の他端は、ブラケット２３により閉口されている。ブラケット２３とシリンダ１１との間には、Ｏリング２６が設けられている。ブラケット２３は、シリンダ１１に対し軸方向への相対移動が不能である。シリンダ１１の両端部は、ピストン１２が挿入された後に閉口される。また、シリンダ１１の両端部は、ピストン１２が挿入される前にいずれか一端が閉口され、ピストン１２が挿入された後に他端が閉口されることにしてもよい。ピストン１２が挿入される前にシリンダ１１のいずれか一端が閉口される場合、シリンダ１１が試験管状の形状を有し、予め一端が閉口していてもよい。
【００１６】
ピストンロッド１３のピストン１２と接続する側と反対側の一部は、ブラケット２４に取り付けられている。ブラケット２４に取り付けられたピストンロッド１３の一部は、取付部１３ｂとして図示されている。また、ブラケット２４には、クッションラバー２５が設けられている。ピストンロッド１３は、クッションラバー２５と当接している。シリンダ１１の軸方向の一部は、シリンダカバー１４に覆われている。シリンダカバー１４は、ブラケット２４に取り付けられ、シリンダ１１とは、ガイド２７を介して摺接している。つまり、シリンダ１１は、シリンダカバー１４の内側で軸方向に摺動することができる。ただし、ブラケット２４は、シリンダカバー１４に対し軸方向への相対移動が不能である。なお、ブラケット２４は、ブラケット２３と同一の形状を有していてもよく、異なった形状を有していてもよい。ブラケット２３およびブラケット２４の形状は、例えば車体本体１００（図１参照）の取付位置での構造により決定される。
【００１７】
ブラケット２３には、封入機構２０が設けられている。封入機構２０は、少なくとも封入孔２２とバルブ２１とにより構成されている。封入孔２２は、ブラケット２３の内部に設けられている。封入孔２２は、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを連通している。封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と平行である。図２では、封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。
【００１８】
また、バルブ２１は、封入孔２２の中途に設けられている。図２では、バルブ２１は、ブラケット２３の縁端部２３ｂに設けられている。縁端部２３ｂは、第２気体室１７に面した部分を指す。バルブ２１は、例えばゴム、エラストマ等の弾性部材により形成されている。バルブ２１は、第２気体室１７に封入されている下記の気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００１９】
ただし、封入孔２２とバルブ２１とが一体式の構造を有していてもよい。この場合、封入孔２２とバルブ２１とが一体式となった部材は、弾性部材により形成され、ブラケット２３の内部に設けられる。また、ブラケット２３が剛性を有した弾性部材で形成され、内部に前記気体が通る孔を有していてもよい。また、封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と同一であることに限定されない。封入孔２２が延びる方向は、シリンダ１１の軸方向と略直角方向（言い換えると図２の略上下方向）であってもよい。この場合、ブラケット２３の一部の肉厚は、図示されているものより増加または減少していてもよい。封入孔２２が延びる方向は、例えばサスペンション３０が載架される車体本体１００（図１参照）の位置または構造に応じて決定されることにしてもよい。
【００２０】
第１気体室１６および第２気体室１７に封入される気体は、例えば空気や窒素である。ただし、前記気体は、サスペンション３０の作動を損なうことのない気体であれば特に限定されない。
【００２１】
第２気体室１７に封入される気体は、以下のように封入される。例えば注射針のような封入部材８０が、ブラケット２３の先端２３ｔより封入孔２２に嵌入される。この状態よりシリンダ１１の外部から前記気体が供給され、封入部材８０を通って第２気体室１７に前記気体が封入される。
【００２２】
第２気体室１７に前記気体が封入されると、第２気体室１７の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第１気体室１６の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第２気体室１７に前記気体が封入される前、第１気体室１６には前記気体が常圧で封入されている。このとき、ピストン１２は、第２気体室１７に前記気体が所定の気圧で封入された後に第１気体室１６が所定の気圧となるように設定された位置に配置されている。第２気体室１７に前記気体が所定の気圧で封入されると、第１気体室１６の内部の気圧が所定の気圧まで圧縮される。このときの第１気体室１６の前記所定の気圧と第２気体室１７の前記所定の気圧は、サスペンション３０のバネ特性および減衰特性に応じて予め決定されている。第２気体室１７に前記気体が封入されると、サスペンション３０の軸長は前記気体が封入される前に比べて大きくなる。このときのサスペンション３０の軸長は、サスペンション３０に負荷が掛かっていない自然長である。
【００２３】
（作用および効果）
以上のように、本実施形態に係るサスペンション３０は、シリンダ１１、ピストン１２、ピストンロッド１３、ブラケット２４、ブラケット２３、第１気体室１６、第２気体室１７、および封入機構２０、を備えている。ピストン１２は、シリンダ１１の内部に摺動自在に挿入される。また、ピストン１２は、ピストンロッド１３の一端側に設けられている。ピストンロッド１３は、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストンロッド１３の他端側の一部は、シリンダ１１の一端より突出している。ブラケット２４は、シリンダ１１の前記一端側に設けられ、ピストンロッド１３の前記他端側に取り付けられている。ブラケット２３は、シリンダ１１の他端側に設けられている。シリンダ１１の内部は、ピストン１２により軸方向に隔絶され、第１気体室１６および第２気体室１７とが形成されている。第１気体室１６は、シリンダ１１の前記一端側に配置される。第２気体室１７は、シリンダ１１の前記他端側に配置される。シリンダ１１の内部には、封入機構２０により、空気等の気体が封入される。封入機構２０は、ブラケット２４またはブラケット２３のいずれか一方に設けられる。つまり、本実施形態に係るサスペンション３０は、第１気体室１６に用いる封入機構と、第２気体室１７に用いる封入機構とを個別に備えていない。そのため、サスペンション３０の構造は簡素である。
【００２４】
本実施形態において、封入機構２０は、ブラケット２３のみに設けられている。封入機構２０は、第２気体室１７に前記気体を封入させる。第２気体室１７に前記気体が封入されると、第２気体室１７の体積が増加するとともに気圧が上昇する。また、第２気体室１７に前記気体が封入されると、ピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第１気体室１６の体積が減少するとともに気圧が上昇する。すなわち、第２気体室１７の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第２気体室１７と第１気体室１６との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００２５】
また、本実施形態において、封入機構２０はブラケット２３の内部に設けられている。そのため、サスペンション３０の側面に別の封入機構が取り付けられる構造と異なり、サスペンション３０は軽量化が図られている。
【００２６】
さらに、本実施形態において、封入機構２０を形成した封入孔２２の延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と平行である。その結果、封入機構２０は、サスペンション３０の側方に突出しない。そのため、サスペンション３０は、径方向のスリム化が図られている。また、サスペンション３０が自動二輪車１等の車両に載架されている場合、シリンダ１１の内部に前記気体を封入するとき、封入部材８０と車体本体１００との干渉を防止している。これにより、サスペンション３０は、容易にシリンダ１１の内部に前記気体を封入させることが可能である。
【００２７】
第１気体室１６と第２気体室１７とは、ピストン１２によりシリンダ１１の軸方向に隔絶され、互いに密閉された空間である。そのため、第２気体室１７に前記気体を封入させることにより、ピストン１２がシリンダ１１の内部を摺動し、ピストン１２および第２気体室１７が第１気体室１６を圧縮する。このときの第１気体室１６の反力と第２気体室１７の反力とが釣り合うことにより、シリンダ１１の軸方向に関するピストン１２の位置が定まる。つまり、シリンダ１１の内部に前記気体が封入されるとき、第１気体室１６と第２気体室１７とで個別に前記気体が封入されない。したがって、サスペンション３０は組み立てが容易である。
【００２８】
＜実施形態２＞
前記実施形態において、シリンダ１１の内部に前記気体を封入させる機構（前記実施形態では封入機構２０）は、ブラケット２３に設けられていた。しかし、前記機構は、ブラケット２３に設けられることに限定されない。以下、本実施形態に係るサスペンション３０について説明する。なお、前記実施形態と同一の構成要件については同符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態においては、封入機構１２０がブラケット２４、ピストンロッド１３、およびピストン１２に設けられている。封入機構１２０は、少なくとも封入孔１２２とバルブ１２１とにより構成されている。封入孔１２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３とピストン１２との内部に設けられている。封入孔１２２は、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを連通している。封入孔１２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と平行である。図３では、封入孔１２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔１２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。ただし、封入孔１２２は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一でなくてもよい。封入孔１２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３とピストン１２とで、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを軸方向に連通するものであればよい。封入孔１２２は、先端孔１２２ａと、ブラケット孔１２２ｂと、ピストンロッド孔１２２ｃと、ピストン孔１２２ｄとを有している。先端孔１２２ａは、ブラケット２４の先端２４ｔに設けられ、先端２４ｔからブラケット２３に向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。ブラケット孔１２２ｂは、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられ、縁部２４ｂからブラケット２４の先端２４ｔに向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。縁部２４ｂは、ピストンロッド１３の取付部１３ｂの一端とブラケット２４との軸方向の接触位置において、径方向に形成されている。ピストンロッド孔１２２ｃは、ピストンロッド１３の内部に設けられ、ピストンロッド１３の軸方向に延びている。ピストン孔１２２ｄは、ピストン１２の内部に設けられ、シリンダ１１の軸方向に延びている。
【００３０】
また、バルブ１２１は、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられている。バルブ２１は、第２気体室１７に封入されている気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００３１】
本実施形態において、封入機構１２０は、ブラケット２３には設けられておらず、ブラケット２４のみに設けられている。封入機構１２０は、ブラケット２４、ピストンロッド１３、およびピストン１２に設けられている。封入機構１２０は、第２気体室１７に前記気体を封入させる。第２気体室１７の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第２気体室１７と第１気体室１６との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００３２】
＜実施形態３＞
前記各実施形態において、封入機構２０および封入機構１２０は、いずれも第２気体室１７と連通していた。しかし、シリンダ１１の内部に前記気体を封入させる機構は、第２気体室１７と連通することに限定されない。以下、本実施形態に係る前記機構を備えたサスペンション３０について説明する。なお、前記各実施形態と同一の構成要件については同符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態においては、封入機構２２０がブラケット２４およびピストンロッド１３に設けられている。封入機構２２０は、少なくとも封入孔２２２とバルブ２２１とにより構成されている。封入孔２２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３との内部に設けられている。封入孔２２２は、シリンダ１１の外部と第１気体室１６とを連通している。封入孔２２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と平行である。図４では、封入孔２２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔２２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。ただし、封入孔２２２は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一でなくてもよい。封入孔２２２は、シリンダ１１の外部と第１気体室１６とをブラケット２４とピストンロッド１３とで軸方向に連通するものであればよい。
【００３４】
封入孔２２２は、先端孔２２２ａと、ブラケット孔２２２ｂと、軸側孔２２２ｃ１と、径側孔２２２ｃ２とを有している。軸側孔２２２ｃ１と径側孔２２２ｃ２とは、ピストンロッド１３の内部に設けられている。軸側孔２２２ｃ１は、ピストンロッド１３の軸方向に延びている。径側孔２２２ｃ２は、ピストンロッド１３の径方向に延びている。ピストンロッド１３は、開口１３ｃを有している。これにより、第１気体室１６と封入孔２２２とが開口１３ｃを介して連通する。開口１３ｃの数は特に限定されない。つまり、径側孔２２２ｃ２は、一つがピストンロッド１３の径方向に延びていてもよく、ピストンロッド１３の軸心より放射状に複数延びていてもよい。径側孔２２２ｃ２が延びる方向は、図４に示すように、ピストンロッド１３の軸方向と直角であることに限定されない。つまり、径側孔２２２ｃ２が延びる方向は、図４の上下方向より傾いていてもよい。ただし、開口１３ｃの位置は、ピストン１２とピストンロッド１３等がシリンダ１１の軸方向を摺動するとき、シリンダ１１の軸方向に関してキャップ部材１５と重ならない位置である。言い換えると、開口１３ｃは、ピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動するとき、常に第１気体室１６に面している。
【００３５】
また、バルブ２２１は、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられている。バルブ２２１は、第１気体室１６に封入されている気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００３６】
第１気体室１６に前記気体が封入されると、第１気体室１６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室１７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室１６に前記気体が封入される前、第２気体室１７には前記気体が常圧で封入されている。このとき、ピストン１２は、第１気体室１６に前記気体が所定の気圧で封入された後に第２気体室１７が所定の気圧となるように設定された位置に配置されている。第１気体室１６に前記気体が所定の気圧で封入されると、第２気体室１７の内部の気圧が所定の気圧まで圧縮される。このときの第１気体室１６の前記所定の気圧と第２気体室１７の前記所定の気圧は、サスペンション３０のバネ特性および減衰特性に応じて予め決定されている。第１気体室１６に前記気体が封入されると、サスペンション３０の軸長は前記気体が封入される前に比べて小さくなる。このときのサスペンション３０の軸長は、サスペンション３０に負荷が掛かっていない自然長である。
【００３７】
本実施形態において、封入機構２２０は、ブラケット２３には設けられておらず、ブラケット２４のみに設けられている。封入機構２２０は、ブラケット２４およびピストンロッド１３に設けられている。封入機構２２０は、第１気体室１６に前記気体を封入することができる。第１気体室１６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室１６と第２気体室１７との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００３８】
＜実施形態４＞
本実施形態におけるサスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とを有している。図５に示すように、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは直列に連接されている。以下、本実施形態に係るサスペンション３０について説明する。
【００３９】
《サスペンション》
サスペンション３０は、シリンダ１１を備えている。第１緩衝器４０は、シリンダ１１の内部に設けられシリンダ１１を軸方向に摺動するピストン４２と、ピストン４２に接続しシリンダ１１の片側端より一部が突出したピストンロッド４３と、を備えている。また、シリンダ４１の内部はピストン４２により軸方向に隔てられ、第１気体室４６と第２気体室４７とが形成されている。ピストン４２には、ピストン４２の軸円周方向に沿ってシール４９が設けられている。第１気体室４６と第２気体室４７とは、ピストン４２とシール４９とにより隔絶されている。
【００４０】
ピストンロッド４３は、一部がピストン４２に嵌合され、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストン４２に嵌合されているピストンロッド４３の一部は、嵌合部４３ａとして図示されている。ただし、ピストンロッド４３は、ピストン４２に固着していてもよく、ピストン４２と一体であってもよい。シリンダ１１の一端は、キャップ部材４５により閉口されている。キャップ部材４５とシリンダ１１の内部との間には、Ｏリング４８が設けられている。ピストンロッド４３の一部は、キャップ部材４５を貫通しシリンダ１１の外部へ突出している。
【００４１】
ピストンロッド４３のピストン４２と接続する側と反対側の一部は、ブラケット２４に取り付けられている。ブラケット２４に取り付けられたピストンロッド４３の一部は、取付部４３ｂとして図示されている。また、ブラケット２４には、クッションラバー５５が設けられている。ピストンロッド４３は、クッションラバー５５と当接している。シリンダ１１の軸方向の一部は、シリンダカバー４４に覆われている。シリンダカバー４４は、ブラケット２４に取り付けられ、シリンダ１１とは、ガイド５７を介して摺接している。つまり、シリンダ１１は、シリンダカバー４４の内側で軸方向に摺動することができる。ただし、ブラケット２４は、シリンダカバー４４に対し軸方向への相対移動が不能である。なお、ブラケット２４は、ブラケット２３と同一の形状を有していてもよく、異なった形状を有していてもよい。ブラケット２４およびブラケット２３の形状は、例えば車体本体１００（図１参照）の取付位置での構造と以下の封入機構の構造とにより決定される。
【００４２】
シリンダ１１の軸方向に関して第１緩衝器４０のピストン４２と第２緩衝器６０のピストン６２との間には、隔壁３１が設けられている。隔壁３１は、シリンダ１１の内部に固定されている。シリンダ１１の内部において、第１緩衝器４０の第２気体室４７と第２緩衝器６０の第２気体室６７とは、隔壁３１により隔絶されている。
【００４３】
本実施形態に係る第２緩衝器６０は、第１緩衝器４０と略同一の構造を有している。そのため、第２緩衝器４０の構造については説明を省略する。一方、サスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とでシリンダ１１を共有している。しかし、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、それぞれ個別のシリンダを有していてもよい。この場合、サスペンション３０の軸方向に関して、キャップ部材４５により閉口している第１緩衝器４０の一端の反対側端部と、キャップ部材６５により閉口している第２緩衝器６０の一端の反対側端部とは、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが連接される前に予め閉口している。第１緩衝器４０の前記反対側端部と第２緩衝器６０の前記反対側端部とが互いに当接することで、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが連接される。
【００４４】
図５に示す第１緩衝器４０に設けられる封入機構５０は、バルブ５１と封入孔５２とを有している。封入機構５０は、図４に示す封入機構２２０と同様の形態であるとし、説明を省略する。また、第２緩衝器６０に設けられる封入機構７０は、ブラケット２３に設けられている。封入機構７０は、バルブ７１と封入孔７２とを有している。
【００４５】
封入孔７２は、ブラケット孔７２ｂと、軸側孔７２ｃ１と、径側孔７２ｃ２とを有している。ブラケット孔７２ｂは、ブラケット２３の奥部２３ａに設けられ、奥部２３ａの表面から縁端部２３ｂに向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。奥部２３ａは、ブラケット２３において空洞になっている部分の底部を指す。また、縁端部２３ｂは、キャップ部材６５に面した部分を指す。軸側孔７２ｃ１と径側孔７２ｃ２とは、ピストンロッド６３の内部に設けられている。軸側孔７２ｃ１は、ピストンロッド６３の軸方向に延びている。径側孔７２ｃ２は、ピストンロッド６３の径方向に延びている。ピストンロッド６３は、開口６３ｃを有している。これにより、第１気体室６６と封入孔７２とが開口６３ｃを介して連通する。開口６３ｃの数は特に限定されない。つまり、径側孔７２ｃ２は、一つがピストンロッド６３の径方向に延びていてもよく、ピストンロッド６３の軸心より放射状に複数延びていてもよい。
【００４６】
また、バルブ７１は、封入孔７２の中途に設けられている。図５では、バルブ７１は、ブラケット孔７２ｂと軸側孔７２ｃ１との間に設けられている。バルブ７１は、第１気体室６６に封入されている前記気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００４７】
第１気体室６６に前記気体が封入されると、第１気体室６６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン６２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室６７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室６６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室６６と第２気体室６７との圧力差により、第２緩衝器６０がバネ部材して作動することができる。また、第１緩衝器４０において、第１気体室４６に前記気体が封入されると、第１気体室４６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン４２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室４７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室４６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室４６と第２気体室４７との圧力差により、第１緩衝器４０がバネ部材して作動することができる。
【００４８】
第１緩衝器４０は、前記実施形態２に係る封入機構２２０と同様の機構を有することに限定されない。第１緩衝器４０は、前記実施形態２に係る封入機構１２０と同様の機構を有していてもよい。また、第２緩衝器６０は、前記実施形態２に係る封入機構１２０のように、封入孔７２がシリンダ１１の外部と第２気体室６７とを連通している機構を有していてもよい。第１緩衝器４０が前記実施形態２に係る封入機構１２０と同様の機構を有する場合、第２緩衝器６０は、封入孔７２がシリンダ１１の外部と第２気体室６７とを連通している機構を有するのが好ましい。
【００４９】
第１緩衝器４０のバネ反力と第２緩衝器６０のバネ反力とは、同一でもよく、互いに異なっていてもよい。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが、互いに異なるバネ反力を有することにより、サスペンション３０では、幅広いセッティングが可能になる。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のシリンダ１１の内部の気圧と、第２緩衝器６０のシリンダ１１の内部の気圧とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のシリンダ１１の内径と、第２緩衝器６０のシリンダ１１の内径とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。また、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のピストン４２の摺動量と、第２緩衝器６０のピストン６２の摺動量とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態において、サスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とを備えている。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは直列に連接されている。そのため、第１緩衝器４０または第２緩衝器６０のいずれか一方が空気漏れを起こして使用不能となっても、他方の緩衝装置が使用可能であるとき、全体の機能が損なわれることがない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は緩衝装置、それを備えた車両、および緩衝装置の組み立て方法に関して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】自動二輪車の左側面図である。
【図２】実施形態１に係るサスペンションの側面断面図であり、（ａ）は第２気体室に気体が封入される前、（ｂ）は第２気体室に気体が封入された後である。
【図３】実施形態２に係るサスペンションの側面断面図である。
【図４】実施形態３に係るサスペンションの側面断面図であり、（ａ）は第２気体室に気体が封入される前、（ｂ）は第２気体室に気体が封入された後である。
【図５】実施形態４に係るサスペンションの側面断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 自動二輪車（車両）
１１ シリンダ
１２ ピストン
１３ ピストンロッド
１６ 第１気体室（第１の気体室）
１７ 第２気体室（第２の気体室）
２０ 封入機構
２１ バルブ
２２ 封入孔
２３ ブラケット（第２のブラケット）
２４ ブラケット（第１のブラケット）
【技術分野】
【０００１】
本発明は緩衝装置、それを備えた車両、および緩衝装置の組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダの内部に空気を充填したエアサスペンションについて、下記特許文献１に記載されたエアサスペンションが知られている。下記特許文献１に記載されたエアサスペンションは、内部に空気等の流体を封入するシリンダを備えている。前記エアサスペンションには、ピストンが配置されている。前記ピストンは、前記シリンダの内部を前記シリンダの軸方向に摺動自在である。前記シリンダの内部は、前記ピストンにより主に第１の気密室（文献中の記載ではチャンバ）と第２の気密室（同じくチャンバ）とによって軸方向に区画される。これにより、前記エアサスペンションは、第１の気密室と第２の気密室との異なる複数の気密室が軸方向に形成される。前記第１の気密室と前記第２の気密室とには、空気等の流体が封入される。前記流体は、前記シリンダに設けられた流体弁機構より前記シリンダの内部へ封入される。これにより、前記エアサスペンションでは、前記第１の気密室と前記第２の気密室とが、それぞれバネ定数を有しバネ機構または減衰機構となる。
【特許文献１】特表２００１−５０１１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記エアサスペンションでは、前記第１の気密室と前記第２の気密室とには、それぞれ別に流体が封入される構造であった。すなわち、前記エアサスペンションは、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々に前記流体弁機構を有していた。前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々の前記流体弁機構が備えられている場合、前記エアスペンションは余計に重量を有することになる。また、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々に前記流体が封入されるため、前記エアサスペンションに係る組立工程が複雑である。さらに、前記第１の気密室用と前記第２の気密室用とで別々の前記流体弁機構が備えられているため、前記シリンダの構造が複雑でありコスト高である、という問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造が簡素且つ組み立てが容易な緩衝装置およびそれを備えた車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る緩衝装置は、ガス流体が封入されるシリンダと、前記シリンダの内部を一端側の第１の気体室と他端側の第２の気体室とに隔絶し、前記シリンダの内部に摺動自在に挿入されるピストンと、前記シリンダの軸方向に延び、一端側に前記ピストンが設けられ、他端側の一部が前記シリンダの前記一端より突出したピストンロッドと、前記シリンダの前記一端側に設けられ、前記ピストンロッドの前記他端側に取り付けられた第１のブラケットと、前記シリンダの前記他端側に設けられる第２のブラケットと、前記シリンダの内部に前記ガス流体を封入させる封入機構と、を備えている。また、前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方に設けられている。
【０００６】
また、本発明は、両端もしくは一端が閉口したシリンダの内部にピストンを配設する第１工程と、前記シリンダの両端もしくは他端を閉口し、前記ピストンにより前記シリンダの軸方向で隔絶され互いに密閉された第１気体室および第２気体室を形成させる第２工程と、前記第１の気体室と前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで他方の気体室を所定の気圧まで圧縮させる第３工程と、を備えた緩衝装置の組み立て方法である。
【発明の効果】
【０００７】
前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれかのみに設けられている。つまり、前記緩衝装置は、前記第１の気体室に用いる封入機構と前記第２の気体室に用いる封入機構とを個別に備えていない。そのため、前記緩衝装置の構造は簡素である。
【０００８】
また、本発明は、前記第１の気体室と前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで、他方の気体室を所定の気圧まで圧縮させる緩衝装置の組み立て方法である。この方法によれば、前記第１の気体室と前記第２の気体室とに個別に前記ガス流体を封入させる必要がない。
【０００９】
以上、本発明によれば、構造が簡素且つ組み立てが容易な緩衝装置およびそれを備えた車両を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
《自動二輪車》
図１は、本実施形態に係る車両の一例である自動二輪車１を示している。自動二輪車１は、車体本体１００と、ハンドル４と、乗車シート７と、前輪６と、駆動輪である後輪３とを備えている。また、自動二輪車１は、駆動源であるエンジンを含むパワーユニット２を備えている。前輪６は、回転軸８を中心に回転することができる。後輪３は、車軸９を中心に回転することができる。また、後輪３は、パワーユニット２の作動に基づいて駆動する。本実施形態に係るサスペンション３０は、車体本体１００の後輪３側に取り付けられている。また、車体本体１００の前輪６側には、フロントサスペンション５が取り付けられている。ただし、サスペンション３０は、前輪６側に取り付けられるフロントサスペンションとして用いられることにしてもよい。
【００１１】
サスペンション３０は、少なくともバネ部材と減衰部材とを有している。前記バネ部材は、衝撃を吸収して反発力を発生する。また、前記減衰部材は、前記バネ部材の作動に抵抗を加え、前記バネ部材の作動を抑制する。
【００１２】
なお、自動二輪車１は、所謂スクータ型車両である。しかし、以下の各実施形態に係る車両は、スクータ型車両以外の自動二輪車であってもよい。また、以下の各実施形態に係る車両は、自動二輪車以外の車両であってもよい。本実施形態に係る車両は、以下のサスペンション３０を備えた車両である。
【００１３】
《サスペンション》
図２に示すように、サスペンション３０は、シリンダ１１と、シリンダ１１の内部に設けられシリンダ１１を軸方向に摺動するピストン１２と、ピストン１２に接続しシリンダ１１の片側端より一部が突出したピストンロッド１３と、を備えている。また、シリンダ１１の内部はピストン１２により軸方向に隔てられ、第１気体室１６と第２気体室１７とが形成されている。ピストン１２には、ピストン１２の軸円周方向に沿ってシール１９が設けられている。第１気体室１６と第２気体室１７とは、ピストン１２とシール１９とにより隔絶されている。つまり、第１気体室１６と第２気体室１７とは連通していない。
【００１４】
ピストンロッド１３は、一部がピストン１２に嵌合され、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストン１２に嵌合されているピストンロッド１３の一部は、嵌合部１３ａとして図示されている。ただし、ピストンロッド１３は、ピストン１２に固着していてもよく、ピストン１２と一体であってもよい。シリンダ１１の一端は、キャップ部材１５により閉口されている。キャップ部材１５とシリンダ１１の内部との間には、Ｏリング１８が設けられている。ピストンロッド１３の一部は、キャップ部材１５を貫通しシリンダ１１の外部へ突出している。
【００１５】
また、シリンダ１１の他端は、ブラケット２３により閉口されている。ブラケット２３とシリンダ１１との間には、Ｏリング２６が設けられている。ブラケット２３は、シリンダ１１に対し軸方向への相対移動が不能である。シリンダ１１の両端部は、ピストン１２が挿入された後に閉口される。また、シリンダ１１の両端部は、ピストン１２が挿入される前にいずれか一端が閉口され、ピストン１２が挿入された後に他端が閉口されることにしてもよい。ピストン１２が挿入される前にシリンダ１１のいずれか一端が閉口される場合、シリンダ１１が試験管状の形状を有し、予め一端が閉口していてもよい。
【００１６】
ピストンロッド１３のピストン１２と接続する側と反対側の一部は、ブラケット２４に取り付けられている。ブラケット２４に取り付けられたピストンロッド１３の一部は、取付部１３ｂとして図示されている。また、ブラケット２４には、クッションラバー２５が設けられている。ピストンロッド１３は、クッションラバー２５と当接している。シリンダ１１の軸方向の一部は、シリンダカバー１４に覆われている。シリンダカバー１４は、ブラケット２４に取り付けられ、シリンダ１１とは、ガイド２７を介して摺接している。つまり、シリンダ１１は、シリンダカバー１４の内側で軸方向に摺動することができる。ただし、ブラケット２４は、シリンダカバー１４に対し軸方向への相対移動が不能である。なお、ブラケット２４は、ブラケット２３と同一の形状を有していてもよく、異なった形状を有していてもよい。ブラケット２３およびブラケット２４の形状は、例えば車体本体１００（図１参照）の取付位置での構造により決定される。
【００１７】
ブラケット２３には、封入機構２０が設けられている。封入機構２０は、少なくとも封入孔２２とバルブ２１とにより構成されている。封入孔２２は、ブラケット２３の内部に設けられている。封入孔２２は、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを連通している。封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と平行である。図２では、封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。
【００１８】
また、バルブ２１は、封入孔２２の中途に設けられている。図２では、バルブ２１は、ブラケット２３の縁端部２３ｂに設けられている。縁端部２３ｂは、第２気体室１７に面した部分を指す。バルブ２１は、例えばゴム、エラストマ等の弾性部材により形成されている。バルブ２１は、第２気体室１７に封入されている下記の気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００１９】
ただし、封入孔２２とバルブ２１とが一体式の構造を有していてもよい。この場合、封入孔２２とバルブ２１とが一体式となった部材は、弾性部材により形成され、ブラケット２３の内部に設けられる。また、ブラケット２３が剛性を有した弾性部材で形成され、内部に前記気体が通る孔を有していてもよい。また、封入孔２２が延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と同一であることに限定されない。封入孔２２が延びる方向は、シリンダ１１の軸方向と略直角方向（言い換えると図２の略上下方向）であってもよい。この場合、ブラケット２３の一部の肉厚は、図示されているものより増加または減少していてもよい。封入孔２２が延びる方向は、例えばサスペンション３０が載架される車体本体１００（図１参照）の位置または構造に応じて決定されることにしてもよい。
【００２０】
第１気体室１６および第２気体室１７に封入される気体は、例えば空気や窒素である。ただし、前記気体は、サスペンション３０の作動を損なうことのない気体であれば特に限定されない。
【００２１】
第２気体室１７に封入される気体は、以下のように封入される。例えば注射針のような封入部材８０が、ブラケット２３の先端２３ｔより封入孔２２に嵌入される。この状態よりシリンダ１１の外部から前記気体が供給され、封入部材８０を通って第２気体室１７に前記気体が封入される。
【００２２】
第２気体室１７に前記気体が封入されると、第２気体室１７の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第１気体室１６の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第２気体室１７に前記気体が封入される前、第１気体室１６には前記気体が常圧で封入されている。このとき、ピストン１２は、第２気体室１７に前記気体が所定の気圧で封入された後に第１気体室１６が所定の気圧となるように設定された位置に配置されている。第２気体室１７に前記気体が所定の気圧で封入されると、第１気体室１６の内部の気圧が所定の気圧まで圧縮される。このときの第１気体室１６の前記所定の気圧と第２気体室１７の前記所定の気圧は、サスペンション３０のバネ特性および減衰特性に応じて予め決定されている。第２気体室１７に前記気体が封入されると、サスペンション３０の軸長は前記気体が封入される前に比べて大きくなる。このときのサスペンション３０の軸長は、サスペンション３０に負荷が掛かっていない自然長である。
【００２３】
（作用および効果）
以上のように、本実施形態に係るサスペンション３０は、シリンダ１１、ピストン１２、ピストンロッド１３、ブラケット２４、ブラケット２３、第１気体室１６、第２気体室１７、および封入機構２０、を備えている。ピストン１２は、シリンダ１１の内部に摺動自在に挿入される。また、ピストン１２は、ピストンロッド１３の一端側に設けられている。ピストンロッド１３は、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストンロッド１３の他端側の一部は、シリンダ１１の一端より突出している。ブラケット２４は、シリンダ１１の前記一端側に設けられ、ピストンロッド１３の前記他端側に取り付けられている。ブラケット２３は、シリンダ１１の他端側に設けられている。シリンダ１１の内部は、ピストン１２により軸方向に隔絶され、第１気体室１６および第２気体室１７とが形成されている。第１気体室１６は、シリンダ１１の前記一端側に配置される。第２気体室１７は、シリンダ１１の前記他端側に配置される。シリンダ１１の内部には、封入機構２０により、空気等の気体が封入される。封入機構２０は、ブラケット２４またはブラケット２３のいずれか一方に設けられる。つまり、本実施形態に係るサスペンション３０は、第１気体室１６に用いる封入機構と、第２気体室１７に用いる封入機構とを個別に備えていない。そのため、サスペンション３０の構造は簡素である。
【００２４】
本実施形態において、封入機構２０は、ブラケット２３のみに設けられている。封入機構２０は、第２気体室１７に前記気体を封入させる。第２気体室１７に前記気体が封入されると、第２気体室１７の体積が増加するとともに気圧が上昇する。また、第２気体室１７に前記気体が封入されると、ピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第１気体室１６の体積が減少するとともに気圧が上昇する。すなわち、第２気体室１７の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第２気体室１７と第１気体室１６との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００２５】
また、本実施形態において、封入機構２０はブラケット２３の内部に設けられている。そのため、サスペンション３０の側面に別の封入機構が取り付けられる構造と異なり、サスペンション３０は軽量化が図られている。
【００２６】
さらに、本実施形態において、封入機構２０を形成した封入孔２２の延びる方向は、ブラケット２３の軸心が延びる方向と平行である。その結果、封入機構２０は、サスペンション３０の側方に突出しない。そのため、サスペンション３０は、径方向のスリム化が図られている。また、サスペンション３０が自動二輪車１等の車両に載架されている場合、シリンダ１１の内部に前記気体を封入するとき、封入部材８０と車体本体１００との干渉を防止している。これにより、サスペンション３０は、容易にシリンダ１１の内部に前記気体を封入させることが可能である。
【００２７】
第１気体室１６と第２気体室１７とは、ピストン１２によりシリンダ１１の軸方向に隔絶され、互いに密閉された空間である。そのため、第２気体室１７に前記気体を封入させることにより、ピストン１２がシリンダ１１の内部を摺動し、ピストン１２および第２気体室１７が第１気体室１６を圧縮する。このときの第１気体室１６の反力と第２気体室１７の反力とが釣り合うことにより、シリンダ１１の軸方向に関するピストン１２の位置が定まる。つまり、シリンダ１１の内部に前記気体が封入されるとき、第１気体室１６と第２気体室１７とで個別に前記気体が封入されない。したがって、サスペンション３０は組み立てが容易である。
【００２８】
＜実施形態２＞
前記実施形態において、シリンダ１１の内部に前記気体を封入させる機構（前記実施形態では封入機構２０）は、ブラケット２３に設けられていた。しかし、前記機構は、ブラケット２３に設けられることに限定されない。以下、本実施形態に係るサスペンション３０について説明する。なお、前記実施形態と同一の構成要件については同符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態においては、封入機構１２０がブラケット２４、ピストンロッド１３、およびピストン１２に設けられている。封入機構１２０は、少なくとも封入孔１２２とバルブ１２１とにより構成されている。封入孔１２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３とピストン１２との内部に設けられている。封入孔１２２は、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを連通している。封入孔１２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と平行である。図３では、封入孔１２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔１２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。ただし、封入孔１２２は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一でなくてもよい。封入孔１２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３とピストン１２とで、シリンダ１１の外部と第２気体室１７とを軸方向に連通するものであればよい。封入孔１２２は、先端孔１２２ａと、ブラケット孔１２２ｂと、ピストンロッド孔１２２ｃと、ピストン孔１２２ｄとを有している。先端孔１２２ａは、ブラケット２４の先端２４ｔに設けられ、先端２４ｔからブラケット２３に向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。ブラケット孔１２２ｂは、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられ、縁部２４ｂからブラケット２４の先端２４ｔに向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。縁部２４ｂは、ピストンロッド１３の取付部１３ｂの一端とブラケット２４との軸方向の接触位置において、径方向に形成されている。ピストンロッド孔１２２ｃは、ピストンロッド１３の内部に設けられ、ピストンロッド１３の軸方向に延びている。ピストン孔１２２ｄは、ピストン１２の内部に設けられ、シリンダ１１の軸方向に延びている。
【００３０】
また、バルブ１２１は、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられている。バルブ２１は、第２気体室１７に封入されている気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００３１】
本実施形態において、封入機構１２０は、ブラケット２３には設けられておらず、ブラケット２４のみに設けられている。封入機構１２０は、ブラケット２４、ピストンロッド１３、およびピストン１２に設けられている。封入機構１２０は、第２気体室１７に前記気体を封入させる。第２気体室１７の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第２気体室１７と第１気体室１６との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００３２】
＜実施形態３＞
前記各実施形態において、封入機構２０および封入機構１２０は、いずれも第２気体室１７と連通していた。しかし、シリンダ１１の内部に前記気体を封入させる機構は、第２気体室１７と連通することに限定されない。以下、本実施形態に係る前記機構を備えたサスペンション３０について説明する。なお、前記各実施形態と同一の構成要件については同符号を付し、説明を省略する。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態においては、封入機構２２０がブラケット２４およびピストンロッド１３に設けられている。封入機構２２０は、少なくとも封入孔２２２とバルブ２２１とにより構成されている。封入孔２２２は、ブラケット２４とピストンロッド１３との内部に設けられている。封入孔２２２は、シリンダ１１の外部と第１気体室１６とを連通している。封入孔２２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と平行である。図４では、封入孔２２２が延びる方向は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一として図示されている。すなわち、封入孔２２２は、シリンダ１１の軸心が延びる方向に延びている。ただし、封入孔２２２は、ブラケット２４の軸心が延びる方向およびピストンロッド１３の軸心が延びる方向と同一でなくてもよい。封入孔２２２は、シリンダ１１の外部と第１気体室１６とをブラケット２４とピストンロッド１３とで軸方向に連通するものであればよい。
【００３４】
封入孔２２２は、先端孔２２２ａと、ブラケット孔２２２ｂと、軸側孔２２２ｃ１と、径側孔２２２ｃ２とを有している。軸側孔２２２ｃ１と径側孔２２２ｃ２とは、ピストンロッド１３の内部に設けられている。軸側孔２２２ｃ１は、ピストンロッド１３の軸方向に延びている。径側孔２２２ｃ２は、ピストンロッド１３の径方向に延びている。ピストンロッド１３は、開口１３ｃを有している。これにより、第１気体室１６と封入孔２２２とが開口１３ｃを介して連通する。開口１３ｃの数は特に限定されない。つまり、径側孔２２２ｃ２は、一つがピストンロッド１３の径方向に延びていてもよく、ピストンロッド１３の軸心より放射状に複数延びていてもよい。径側孔２２２ｃ２が延びる方向は、図４に示すように、ピストンロッド１３の軸方向と直角であることに限定されない。つまり、径側孔２２２ｃ２が延びる方向は、図４の上下方向より傾いていてもよい。ただし、開口１３ｃの位置は、ピストン１２とピストンロッド１３等がシリンダ１１の軸方向を摺動するとき、シリンダ１１の軸方向に関してキャップ部材１５と重ならない位置である。言い換えると、開口１３ｃは、ピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動するとき、常に第１気体室１６に面している。
【００３５】
また、バルブ２２１は、ブラケット２４の縁部２４ｂに設けられている。バルブ２２１は、第１気体室１６に封入されている気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００３６】
第１気体室１６に前記気体が封入されると、第１気体室１６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン１２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室１７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室１６に前記気体が封入される前、第２気体室１７には前記気体が常圧で封入されている。このとき、ピストン１２は、第１気体室１６に前記気体が所定の気圧で封入された後に第２気体室１７が所定の気圧となるように設定された位置に配置されている。第１気体室１６に前記気体が所定の気圧で封入されると、第２気体室１７の内部の気圧が所定の気圧まで圧縮される。このときの第１気体室１６の前記所定の気圧と第２気体室１７の前記所定の気圧は、サスペンション３０のバネ特性および減衰特性に応じて予め決定されている。第１気体室１６に前記気体が封入されると、サスペンション３０の軸長は前記気体が封入される前に比べて小さくなる。このときのサスペンション３０の軸長は、サスペンション３０に負荷が掛かっていない自然長である。
【００３７】
本実施形態において、封入機構２２０は、ブラケット２３には設けられておらず、ブラケット２４のみに設けられている。封入機構２２０は、ブラケット２４およびピストンロッド１３に設けられている。封入機構２２０は、第１気体室１６に前記気体を封入することができる。第１気体室１６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室１６と第２気体室１７との圧力差により、サスペンション３０は、バネ部材として作動することができる。
【００３８】
＜実施形態４＞
本実施形態におけるサスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とを有している。図５に示すように、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは直列に連接されている。以下、本実施形態に係るサスペンション３０について説明する。
【００３９】
《サスペンション》
サスペンション３０は、シリンダ１１を備えている。第１緩衝器４０は、シリンダ１１の内部に設けられシリンダ１１を軸方向に摺動するピストン４２と、ピストン４２に接続しシリンダ１１の片側端より一部が突出したピストンロッド４３と、を備えている。また、シリンダ４１の内部はピストン４２により軸方向に隔てられ、第１気体室４６と第２気体室４７とが形成されている。ピストン４２には、ピストン４２の軸円周方向に沿ってシール４９が設けられている。第１気体室４６と第２気体室４７とは、ピストン４２とシール４９とにより隔絶されている。
【００４０】
ピストンロッド４３は、一部がピストン４２に嵌合され、シリンダ１１の軸方向に延びている。ピストン４２に嵌合されているピストンロッド４３の一部は、嵌合部４３ａとして図示されている。ただし、ピストンロッド４３は、ピストン４２に固着していてもよく、ピストン４２と一体であってもよい。シリンダ１１の一端は、キャップ部材４５により閉口されている。キャップ部材４５とシリンダ１１の内部との間には、Ｏリング４８が設けられている。ピストンロッド４３の一部は、キャップ部材４５を貫通しシリンダ１１の外部へ突出している。
【００４１】
ピストンロッド４３のピストン４２と接続する側と反対側の一部は、ブラケット２４に取り付けられている。ブラケット２４に取り付けられたピストンロッド４３の一部は、取付部４３ｂとして図示されている。また、ブラケット２４には、クッションラバー５５が設けられている。ピストンロッド４３は、クッションラバー５５と当接している。シリンダ１１の軸方向の一部は、シリンダカバー４４に覆われている。シリンダカバー４４は、ブラケット２４に取り付けられ、シリンダ１１とは、ガイド５７を介して摺接している。つまり、シリンダ１１は、シリンダカバー４４の内側で軸方向に摺動することができる。ただし、ブラケット２４は、シリンダカバー４４に対し軸方向への相対移動が不能である。なお、ブラケット２４は、ブラケット２３と同一の形状を有していてもよく、異なった形状を有していてもよい。ブラケット２４およびブラケット２３の形状は、例えば車体本体１００（図１参照）の取付位置での構造と以下の封入機構の構造とにより決定される。
【００４２】
シリンダ１１の軸方向に関して第１緩衝器４０のピストン４２と第２緩衝器６０のピストン６２との間には、隔壁３１が設けられている。隔壁３１は、シリンダ１１の内部に固定されている。シリンダ１１の内部において、第１緩衝器４０の第２気体室４７と第２緩衝器６０の第２気体室６７とは、隔壁３１により隔絶されている。
【００４３】
本実施形態に係る第２緩衝器６０は、第１緩衝器４０と略同一の構造を有している。そのため、第２緩衝器４０の構造については説明を省略する。一方、サスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とでシリンダ１１を共有している。しかし、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、それぞれ個別のシリンダを有していてもよい。この場合、サスペンション３０の軸方向に関して、キャップ部材４５により閉口している第１緩衝器４０の一端の反対側端部と、キャップ部材６５により閉口している第２緩衝器６０の一端の反対側端部とは、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが連接される前に予め閉口している。第１緩衝器４０の前記反対側端部と第２緩衝器６０の前記反対側端部とが互いに当接することで、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが連接される。
【００４４】
図５に示す第１緩衝器４０に設けられる封入機構５０は、バルブ５１と封入孔５２とを有している。封入機構５０は、図４に示す封入機構２２０と同様の形態であるとし、説明を省略する。また、第２緩衝器６０に設けられる封入機構７０は、ブラケット２３に設けられている。封入機構７０は、バルブ７１と封入孔７２とを有している。
【００４５】
封入孔７２は、ブラケット孔７２ｂと、軸側孔７２ｃ１と、径側孔７２ｃ２とを有している。ブラケット孔７２ｂは、ブラケット２３の奥部２３ａに設けられ、奥部２３ａの表面から縁端部２３ｂに向かってシリンダ１１の軸方向に延びている。奥部２３ａは、ブラケット２３において空洞になっている部分の底部を指す。また、縁端部２３ｂは、キャップ部材６５に面した部分を指す。軸側孔７２ｃ１と径側孔７２ｃ２とは、ピストンロッド６３の内部に設けられている。軸側孔７２ｃ１は、ピストンロッド６３の軸方向に延びている。径側孔７２ｃ２は、ピストンロッド６３の径方向に延びている。ピストンロッド６３は、開口６３ｃを有している。これにより、第１気体室６６と封入孔７２とが開口６３ｃを介して連通する。開口６３ｃの数は特に限定されない。つまり、径側孔７２ｃ２は、一つがピストンロッド６３の径方向に延びていてもよく、ピストンロッド６３の軸心より放射状に複数延びていてもよい。
【００４６】
また、バルブ７１は、封入孔７２の中途に設けられている。図５では、バルブ７１は、ブラケット孔７２ｂと軸側孔７２ｃ１との間に設けられている。バルブ７１は、第１気体室６６に封入されている前記気体がシリンダ１１の外部へ漏出することを防止している。
【００４７】
第１気体室６６に前記気体が封入されると、第１気体室６６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン６２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室６７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室６６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室６６と第２気体室６７との圧力差により、第２緩衝器６０がバネ部材して作動することができる。また、第１緩衝器４０において、第１気体室４６に前記気体が封入されると、第１気体室４６の体積が増加するとともに気圧が上昇する。それと同時にピストン４２がシリンダ１１の内部を軸方向に摺動し、第２気体室４７の体積が減少するとともに気圧が上昇する。第１気体室４６の内部に前記気体が前記所定の気圧まで封入されることで、第１気体室４６と第２気体室４７との圧力差により、第１緩衝器４０がバネ部材して作動することができる。
【００４８】
第１緩衝器４０は、前記実施形態２に係る封入機構２２０と同様の機構を有することに限定されない。第１緩衝器４０は、前記実施形態２に係る封入機構１２０と同様の機構を有していてもよい。また、第２緩衝器６０は、前記実施形態２に係る封入機構１２０のように、封入孔７２がシリンダ１１の外部と第２気体室６７とを連通している機構を有していてもよい。第１緩衝器４０が前記実施形態２に係る封入機構１２０と同様の機構を有する場合、第２緩衝器６０は、封入孔７２がシリンダ１１の外部と第２気体室６７とを連通している機構を有するのが好ましい。
【００４９】
第１緩衝器４０のバネ反力と第２緩衝器６０のバネ反力とは、同一でもよく、互いに異なっていてもよい。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とが、互いに異なるバネ反力を有することにより、サスペンション３０では、幅広いセッティングが可能になる。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のシリンダ１１の内部の気圧と、第２緩衝器６０のシリンダ１１の内部の気圧とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のシリンダ１１の内径と、第２緩衝器６０のシリンダ１１の内径とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。また、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは、第１緩衝器４０のピストン４２の摺動量と、第２緩衝器６０のピストン６２の摺動量とが異なることにより、互いに異なるバネ反力を有することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態において、サスペンション３０は、第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とを備えている。第１緩衝器４０と第２緩衝器６０とは直列に連接されている。そのため、第１緩衝器４０または第２緩衝器６０のいずれか一方が空気漏れを起こして使用不能となっても、他方の緩衝装置が使用可能であるとき、全体の機能が損なわれることがない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は緩衝装置、それを備えた車両、および緩衝装置の組み立て方法に関して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】自動二輪車の左側面図である。
【図２】実施形態１に係るサスペンションの側面断面図であり、（ａ）は第２気体室に気体が封入される前、（ｂ）は第２気体室に気体が封入された後である。
【図３】実施形態２に係るサスペンションの側面断面図である。
【図４】実施形態３に係るサスペンションの側面断面図であり、（ａ）は第２気体室に気体が封入される前、（ｂ）は第２気体室に気体が封入された後である。
【図５】実施形態４に係るサスペンションの側面断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 自動二輪車（車両）
１１ シリンダ
１２ ピストン
１３ ピストンロッド
１６ 第１気体室（第１の気体室）
１７ 第２気体室（第２の気体室）
２０ 封入機構
２１ バルブ
２２ 封入孔
２３ ブラケット（第２のブラケット）
２４ ブラケット（第１のブラケット）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダの内部を一端側の第１の気体室と他端側の第２の気体室とに隔絶し、前記シリンダの内部に摺動自在に挿入されるピストンと、
前記シリンダの軸方向に延び、一端側に前記ピストンが設けられ、他端側の一部が前記シリンダの前記一端より突出したピストンロッドと、
前記シリンダの前記一端側に設けられ、前記ピストンロッドの前記他端側に取り付けられた第１のブラケットと、
前記シリンダの前記他端側に設けられる第２のブラケットと、
前記シリンダの内部に前記ガス流体を封入させる封入機構と、
を備え、
前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方に設けられている、緩衝装置。
【請求項２】
前記封入機構は、前記第２のブラケットに設けられ、前記第２の気体室へ前記ガス流体を封入させる、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項３】
前記封入機構は、少なくとも前記第１のブラケットに設けられ、前記第１の気体室または前記第２の気体室のいずれか一方へ前記ガス流体を封入させる、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項４】
前記封入機構は前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方の内部に設けられている、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項５】
前記封入機構の延びる方向は前記第１のブラケットおよび前記第２のブラケットの軸心が延びる方向と平行である、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項６】
請求項１に記載の緩衝装置を二つ備え、前記二つの緩衝装置を直列に連接した緩衝装置。
【請求項７】
請求項１に記載の緩衝装置を備えた車両。
【請求項８】
両端もしくは一端が閉口したシリンダの内部にピストンを配設する第１工程と、
前記シリンダの両端もしくは他端を閉口し、前記ピストンにより前記シリンダの軸方向に隔絶され互いに密閉された第１気体室および第２気体室を形成する第２工程と、
前記第１の気体室および前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで、他方の気体室内のガス流体を所定の気圧まで圧縮させる第３工程と、
を備えた緩衝装置の組み立て方法。
【請求項１】
ガス流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダの内部を一端側の第１の気体室と他端側の第２の気体室とに隔絶し、前記シリンダの内部に摺動自在に挿入されるピストンと、
前記シリンダの軸方向に延び、一端側に前記ピストンが設けられ、他端側の一部が前記シリンダの前記一端より突出したピストンロッドと、
前記シリンダの前記一端側に設けられ、前記ピストンロッドの前記他端側に取り付けられた第１のブラケットと、
前記シリンダの前記他端側に設けられる第２のブラケットと、
前記シリンダの内部に前記ガス流体を封入させる封入機構と、
を備え、
前記封入機構は、前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方に設けられている、緩衝装置。
【請求項２】
前記封入機構は、前記第２のブラケットに設けられ、前記第２の気体室へ前記ガス流体を封入させる、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項３】
前記封入機構は、少なくとも前記第１のブラケットに設けられ、前記第１の気体室または前記第２の気体室のいずれか一方へ前記ガス流体を封入させる、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項４】
前記封入機構は前記第１のブラケットまたは前記第２のブラケットのいずれか一方の内部に設けられている、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項５】
前記封入機構の延びる方向は前記第１のブラケットおよび前記第２のブラケットの軸心が延びる方向と平行である、
請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項６】
請求項１に記載の緩衝装置を二つ備え、前記二つの緩衝装置を直列に連接した緩衝装置。
【請求項７】
請求項１に記載の緩衝装置を備えた車両。
【請求項８】
両端もしくは一端が閉口したシリンダの内部にピストンを配設する第１工程と、
前記シリンダの両端もしくは他端を閉口し、前記ピストンにより前記シリンダの軸方向に隔絶され互いに密閉された第１気体室および第２気体室を形成する第２工程と、
前記第１の気体室および前記第２の気体室のうちいずれか一方の気体室へ所定の気圧までガス流体を封入させることで、他方の気体室内のガス流体を所定の気圧まで圧縮させる第３工程と、
を備えた緩衝装置の組み立て方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−７１３９６（Ｐ２０１０−７１３９６Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４００８２（Ｐ２００８−２４００８２）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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