特許 6450135 ダイヤフラムユニット及びサスペンション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6450135

(24)【登録日】2018年12月14日

(45)【発行日】2019年1月9日

(54)【発明の名称】ダイヤフラムユニット及びサスペンション

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/084 20060101AFI20181220BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/084

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-205030(P2014-205030)

(22)【出願日】2014年10月3日

(65)【公開番号】特開2016-75319(P2016-75319A)

(43)【公開日】2016年5月12日

【審査請求日】2017年8月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】淡佐 重紀

【審査官】 高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１２６０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１１６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／０８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が封入されたシリンダと、
一端側に前記シリンダ内を摺動するピストンを備え、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記ピストンを挿入する前記シリンダの開口部側に固定され、前記ピストンロッドを摺動可能かつ液密に挿通するロッドガイドと
を備えるダンパ本体に着脱可能に取り付けられるダイヤフラムユニットであって、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記シリンダの開口部又は前記ロッドガイドを覆うように、前記シリンダ又は前記ロッドガイドの外周に着脱可能に嵌合するエンド部材と、
前記エンド部材の前記挿通口の内径部に設けられた第１のエアシールと、
前記エンド部材の開口部側の内径部に設けられた第２のエアシールと、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記ピストンロッドの他端側となる位置に設けられたロッド側部材と、
前記ロッド側部材の内底部に固定され、前記ピストンロッドを挿通するための貫通口を備えた環状のバンプラバーと、
一端が前記エンド部材に固定され、他端が前記ロッド側部材に固定された筒状のダイヤフラムと、を具備し、
前記ダイヤフラムユニットを前記ダンパ本体に取り付けた際、前記エンド部材の内底部と前記ロッドガイドの外底部との間に空隙部が前記第１及び第２のエアシールを介して気密に形成される、ことを特徴とするダイヤフラムユニット。

【請求項2】

前記ダイヤフラムユニットを前記ダンパ本体に取り付けた際、前記シリンダ及び前記ピストンロッドの周囲にエア室が形成されることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラムユニット。

【請求項3】

前記エンド部材、前記第１及び第２のエアシール、前記ロッド側部材、前記バンプラバー及び前記ダイヤフラムが一つのユニットとして形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のダイヤフラムユニット。

【請求項4】

一端が前記ロッド側部材に固定され、他端が開口し、前記ダイヤフラムの外周を覆う筒状のカバーをさらに具備することを請求項１乃至３のいずれか１項記載の特徴とするダイヤフラムユニット。

【請求項5】

液体が封入されたシリンダと、
一端側に前記シリンダ内を摺動するピストンを備え、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記ピストンを挿入する前記シリンダの開口部側に固定され、前記ピストンロッドを摺動可能かつ液密に挿通するロッドガイドと、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通する挿通口を有し、前記シリンダの開口部又は前記ロッドガイドを覆うように、前記シリンダ又は前記ロッドガイドの外周に着脱可能に嵌合したエンド部材と、
前記エンド部材の前記挿通口の内径部に設けられた第１のエアシールと、
前記エンド部材の開口部側の内径部に設けられた第２のエアシールと、
有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通する挿通口を有し、前記ピストンロッドの他端側に設けられたロッド側部材と、
前記ロッド側部材の内底部に固定され、前記ピストンロッドを挿通する貫通口を備えた環状のバンプラバーと、
一端が前記エンド部材に固定され、他端が前記ロッド側部材に固定され、前記シリンダ及び前記ピストンロッドの周囲にエア室を形成する筒状のダイヤフラムと、を具備し、
前記エンド部材の内底部と前記ロッドガイドの外底部との間に空隙部が前記第１及び第２のエアシールを介して気密に形成されている、ことを特徴とするサスペンション。

【請求項6】

前記ピストンロッドの挿通口の内径部に、オイルシールが設けられていることを特徴とする請求項５記載のサスペンション。

【請求項7】

前記エンド部材、前記第１及び第２のエアシール、前記ロッド側部材、前記バンプラバー及び前記ダイヤフラムが一つのユニットとして形成されたダイヤフラムユニットを構成し、前記ダイヤフラムユニットが着脱可能であることを特徴とする請求項５又は６記載のサスペンション。

【請求項8】

一端が開口し、他端が前記ロッド側部材に固定され、前記ダイヤフラムの外周を覆う筒状のカバーをさらに具備することを請求項５乃至７のいずれか１項記載の特徴とするサスペンション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ダイヤフラムユニット及びサスペンションに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の自動二輪車には、乗り心地等の見地からサスペンションが備えられている。図７は、従来の自動二輪車の後輪側に備えられるサスペンション２００の縦断面を示す図である。

【0003】

従来のサスペンション２００は、図７に示すように、車体側に取り付けられるシリンダ２１０と、車軸側に取り付けられ、シリンダ２１０の油室２１６に摺動自在に挿入されたピストンロッド２２０とを備える。さらに、サスペンション２００は、シリンダ２１０とピストンロッド２２０の外周に設けられた懸架バネ２３０を備える。

【0004】

シリンダ２１０は、外筒２１０ａと内筒２１０ｂからなる２重管構造を有し、外筒２１０ａの上部には、車体側取付部材２１１を備える。ピストンロッド２２０の上部側には、ナット２２１で固定されたピストン２２２を備え、下部側には、車軸側取付部材２２３を備える。

【0005】

シリンダ２１０の外周には、バネ荷重調整用ナット２３１が設置され、バネ荷重調整用ナット２３１が支えるバネ受２３２を備える。車軸側取付部材２２３の上部側には、バネ受２３４を備える。このバネ受２３４の外側部には、バネ受ガイド２３３が備えられている。懸架バネ２３０は、バネ受２３２とバネ受ガイド２３３との間に設けられている。

【0006】

シリンダ２１０の下部は開口され、その開口部には、図７に示すように、ピストンロッド２２０が貫通するロッドガイド２１２が備えられている。このロッドガイド２１２は、環状形状を有し、シリンダ２１０の内径部に液密に設けられている。ロッドガイド２１２の内径部には、オイルシール２１３を備え、ピストンロッド２２０を液密に摺動自在にしている。

【0007】

また、ロッドガイド２１２の下部となるシリンダ２１０の開口部には、エンドプレート２１４が備えられている。エンドプレート２１４の上端面は、ロッドガイド２１２に当接している。エンドプレート２１４は、環状形状を有し、シリンダ２１０の内径部に液密に設けられている。エンドプレート２１４の内径部には、ダストシール２１５を備え、ダストの浸入を防止している。

【0008】

車体側取付部材２１１が形成された、外筒２１０ａの上部には、減衰力発生装置２４０と、この減衰力発生装置２４０に連通するリザーバ２４１とが並設されている。減衰力発生装置２４０は、シリンダ２１０内における、ピストン側油室２１６ａ及びロッド側油室２１６ｂに連通している。この減衰力発生装置２４０は、圧側減衰力と伸側減衰力を調整する。リザーバ２４１は、シリンダ２１０の油室に進退するピストンロッド２２０の容積（オイルの温度膨張分の容積を含む）を補償する。

【0009】

上記した構成の従来のサスペンション２００では、ピストン２２２がシリンダ２１０内の油室を進退することで、車走行時に路面から入力される振動を吸収して減衰する。また、懸架バネ２３０のバネ力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収し、振動の車体へ伝播を緩和する。

【0010】

上記した従来のサスペンション２００では、懸架バネ２３０におけるバネ定数が一定であるため、反力を変更するためには、異なるバネ定数の懸架バネ２３０と取り替える必要がある。また、懸架バネ２３０を取り替える際、サスペンション２００を車体（図示しない）から取り外さなければならず、作業が煩雑である。

【0011】

ここで、サスペンションの構造として、シリンダの一部及びピストンロッド２２０の周囲にダイヤフラムを備えてエア室を構成し、エア室内の空気の圧力を利用して反力を発生するエアバネ構造がある。

【0012】

懸架バネ構造とエアバネ構造とを比較すると、懸架バネ２３０の荷重がエア室を構成する部材よりも重いため、サスペンションに作用する慣性力及び曲げ荷重は、懸架バネ構造の方がエアバネ構造よりも大きい。そのため、懸架バネ構造は、エアバネ構造よりも、ストロークの作動性が悪い。したがって、反力調整を容易に行い、ストロークの作動性を向上させるためには、懸架バネ構造よりもエアバネ構造の方が好適である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２００７−２０３８５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、従来の懸架バネ構造のサスペンションをエアバネ構造に変更するには、ダストシールを取り除くとともに、オイルシールを、オイルとエア双方のシール機能を兼備するシール部材に替える必要がある。そのため、懸架バネを備える既存のサスペンションを、エアバネ構造に変更するには、大幅な構造変更が必要となる。

【0015】

本発明が解決しようとする課題は、懸架バネ構造を備える既存のサスペンションを、エアバネ構造に容易に変更可能とするダイヤフラムユニット及びこのダイヤフラムユニットを備えたサスペンションを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

実施形態のダイヤフラムユニットは、液体が封入されたシリンダと、一端側に前記シリンダ内を摺動するピストンを備え、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記ピストンを挿入する前記シリンダの開口部側に固定され、前記ピストンロッドを摺動可能かつ液密に挿通するロッドガイドとを備えるダンパ本体に着脱可能に取り付けられる。

【0017】

このダイヤフラムユニットは、有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記シリンダの開口部又は前記ロッドガイドを覆うように、前記シリンダ又は前記ロッドガイドの外周に着脱可能に嵌合するエンド部材と、前記エンド部材の前記挿通口の内径部に設けられた第１のエアシールと、前記エンド部材の開口部側の内径部に設けられた第２のエアシールと、有底筒体からなり、底部に前記ピストンロッドを挿通するための挿通口を有し、前記ピストンロッドの他端側となる位置に設けられたロッド側部材と、前記ロッド側部材の内底部に固定され、前記ピストンロッドを挿通するための貫通口を備えた環状のバンプラバーと、一端が前記エンド部材に固定され、他端が前記ロッド側部材に固定された筒状のダイヤフラムとを具備する。さらに、このダイヤフラムユニットでは、前記ダンパ本体に当該ダイヤフラムユニットを取り付けた際、前記エンド部材の内底部と前記ロッドガイドの外底部との間に空隙部が前記第１及び第２のエアシールを介して気密に形成される。

【発明の効果】

【0018】

本発明では、懸架バネ構造を備える既存のサスペンションを、エアバネ構造に容易に変更可能とするダイヤフラムユニット及びこのダイヤフラムユニットを備えたサスペンションを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態のサスペンションの縦断面を示す図である。

【図2】実施の形態のサスペンションのダンパ本体の縦断面を示す図である。

【図3】実施の形態のサスペンションのダイヤフラムユニットの縦断面を示す図である。

【図4】実施の形態のサスペンションの分解縦断面を示す図である。

【図5】実施の形態のサスペンションの縦断面を示す図である。

【図6】実施の形態のサスペンションにおける、エンド部材との嵌合部の縦断面を拡大して示す図である。

【図7】従来の自動二輪車の後輪側に備えられるサスペンションの縦断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0021】

図１は、実施の形態のサスペンション１０の縦断面を示す図である。図２は、実施の形態のサスペンション１０のダンパ本体２０の縦断面を示す図である。図３は、実施の形態のサスペンション１０のダイヤフラムユニット４０の縦断面を示す図である。なお、図１及び図２では、サスペンション１０が最も伸びた状態が示されている。

【0022】

サスペンション１０は、図１に示すように、ダンパ本体２０と、ダイヤフラムユニット４０とを備える。このサスペンション１０は、いわゆるエアバネ付きダンパである。ダイヤフラムユニット４０は、ダンパ本体２０に着脱可能に取り付けられている。

【0023】

まず、ダンパ本体２０の構成について説明する。

【0024】

ダンパ本体２０は、図１及び図２に示すように、シリンダ２１と、このシリンダ２１内に挿入されるピストンロッド２２と、このピストンロッド２２を支持するロッドガイド２３を備える。

【0025】

シリンダ２１は、図２に示すように、例えば、外筒２１ａと内筒２１ｂとからなる二重管で構成される。外筒２１ａの上端部（軸方向上端部）は、閉鎖され、外筒２１ａの下端部（軸方向下端部）は、開口されている。なお、外筒２１ａの上端部には、後述する減衰力発生装置７０に連通する連通孔（図示しない）が形成されている。シリンダ２１は、例えば、上部（軸方向上部）に車体側取付部材３０を一体的に備える。ここで、なお、軸方向とは、同一軸である、シリンダ２１やピストンロッド２２の中心軸の方向をいう（以下、同じ。）。

【0026】

内筒２１ｂの上端部及び下端部は、開口されている。内筒２１ｂの上端部は、例えば、外筒２１ａの上端内面に当接し、内筒２１ｂの下端部は、ロッドガイド２３の上端内周の段部に当接している。

【0027】

ピストンロッド２２は、上部側（一端側）にピストン２４を備え、シリンダ２１から外側に突き出ている下部側（他端側）に車軸側取付部材３１を備える。ピストン２４は、例えば、ナット２５によって固定され、シリンダ２１の内筒２１ｂ内に摺動可能に挿入される。このピストン２４によって、内筒２１ｂ内の油室Ｓは、ピストン側油室Ｓ１とロッド側油室Ｓ２とに区画される。

【0028】

車軸側取付部材３１は、図１に示すように、例えば、螺着などによって、ピストンロッド２２の下端に着脱可能に取り付けられている。例えば、車体側取付部材３０を車両の車体側に連結し、車軸側取付部材３１を車両の車軸側に連結することで、サスペンション１０は、車体と車輪に取り付けられたスイングアームとの間に介装される。そして、シリンダ２１とピストンロッド２２の軸方向の相対移動、つまり、伸縮によってダンパ本体２０が減衰力を発揮して車体振動を抑制する。

【0029】

ロッドガイド２３は、図２に示すように、例えば、外筒２１ａの下端部の開口部の内周に液密に固定されている。ロッドガイド２３は、例えば、上部が大径筒部２３ａ、下部が小径筒部２３ｂからなる。小径筒部２３ｂは底部を有している。このように、ロッドガイド２３は、例えば、有底筒状の形状を有している。また、小径筒部２３ｂの底部には、ピストンロッド２２を挿通するための挿通口を有している。

【0030】

なお、大径筒部２３ａの中心軸と小径筒部２３ｂの中心軸は、同一軸上にある。また、ロッドガイド２３の小径筒部２３ｂの内径部には、オイルシール２６が備えられ、ピストンロッド２２を液密に摺動自在にしている。また、ロッドガイド２３の大径筒部２３ａ内に、例えば、内筒２１ｂの下端部が嵌合している。

【0031】

ダンパ本体２０は、ピストンロッド２２の周囲で、かつピストン２４とロッドガイド２３との間に、伸側ストロークを規制するリバウンドスプリング２７を備える。

【0032】

ここで、車体側取付部材３０が形成された外筒２１ａの上部には、減衰力発生装置７０と、この減衰力発生装置７０に連通するリザーバ８０とが並設されている。減衰力発生装置７０は、シリンダ２１内における、ピストン側油室Ｓ１及びロッド側油室Ｓ２に連通している。そのため、リザーバ８０は、減衰力発生装置７０を介して、ピストン側油室Ｓ１及びロッド側油室Ｓ２に連通している。この減衰力発生装置７０は、圧側減衰力と伸側減衰力を調整する。リザーバ８０は、シリンダ２１の油室Ｓに進退するピストンロッド２２の容積（オイルの温度膨張分の容積を含む）を補償する。

【0033】

次に、ダイヤフラムユニット４０について説明する。

【0034】

ダイヤフラムユニット４０は、図１及び図３に示すように、エンド部材４１と、ロッド側部材４２と、ダイヤフラム４３と、バンプラバー４４とを備える。これらのエンド部材４１、ロッド側部材４２、ダイヤフラム４３及びバンプラバー４４は、一つのユニットとして形成されている。このユニットは、単体としてのダイヤフラムユニット４０を構成する。そのため、ダイヤフラムユニット４０単体として、ダンパ本体２０への取り付け、ダンパ本体２０からの取り外しが可能である。

【0035】

エンド部材４１は、図１に示すように、シリンダ２１の外筒２１ａの開口部を覆うように、外筒２１ａの外周に着脱可能に嵌合される。

【0036】

このエンド部材４１は、図３に示すように、有底円筒状の形状を有している。エンド部材４１は、例えば、開口部側（軸方向の上部）の外径が大きく構成されている。すなわち、エンド部材４１は、小径筒部４１ａと大径筒部４１ｂからなり、いずれも内径は同じである。そのため、小径筒部４１ａと大径筒部４１ｂとの境には、半径方向の外側に段部４１ｃが形成される。なお、小径筒部４１ａの中心軸と大径筒部４１ｂの中心軸は、同一軸上にある。

【0037】

大径筒部４１ｂの内径部には、周方向に溝部４１ｄが形成されている。この溝部４１ｄには、エアシール４５が嵌合されている。このエアシール４５によって、外筒２１ａの外周に気密にエンド部材４１が嵌合する。小径筒部４１ａの底部には、ピストンロッド２２が貫通する開口部を有している。この開口部の内径部には、周方向に溝部４１ｅが形成されている。この溝部４１ｅには、エアシール４６が嵌合されている。このエアシール４６によって、ピストンロッド２２を気密に摺動自在にしている。そのため、後述するエア室５０からエンド部材４１内部へのエアの流入が防止される。

【0038】

ここで、エンド部材４１が外筒２１ａに嵌合した際、図１に示すように、エンド部材４１の内底部とロッドガイド２３の外底部との間に空隙部９０が形成される。サスペンション１０においては、後述するエア室５０のエアの温度が変化すると反力特性に影響を及ぼす。しかしながら、この空隙部９０は、例えば、シリンダ２１のオイルの熱量が、後述するエア室５０内のエアに伝わるのを抑制する。すなわち、この空隙部９０は、断熱部としても機能する。そのため、シリンダ２１内のオイルの温度によるエア室５０の空気の温度の変化を抑制することができる。

【0039】

また、エンド部材４１が外筒２１ａに嵌合した際、外筒２１ａの下端部は、例えば、エンド部材４１の下端内面の段部４１ｆに当接される。例えば、この段部４１ｆの軸方向の高さを調整することで、空隙部９０の空間体積が調整される。

【0040】

ロッド側部材４２は、ピストンロッド２２の下部側となる位置に設けられる。このロッド側部材４２は、下部が小径筒部４２ａと、上部が大径筒部４２ｂとからなる有底円筒状の形状を有している。小径筒部４２ａの底部には、ピストンロッド２２の下部側を貫通させるとともに支持する開口部が形成されている。なお、ピストンロッド２２の下端は、小径筒部４２ａの開口部を介して車軸側取付部材３１に固定されている。また、小径筒部４２ａの中心軸と大径筒部４２ｂの中心軸は、同軸上にある。

【0041】

ロッド側部材４２には、後述するエア室５０の内部圧力を調整する圧力調整部（図示しない）が設けられている。この圧力調整部を介して、例えば、サスペンション１０の外部の空気源からエア室５０に空気が充填される。

【0042】

ダイヤフラム４３は、筒状の弾性部材で構成される。弾性部材として、ゴム等が使用される。ダイヤフラム４３の上端（一端）４３ａは、例えば、エンド部材４１の大径筒部４１ｂ側の小径筒部４１ａの外周面に固定される。すなわち、ダイヤフラム４３の上端４３ａは、段部４１ｃ側の小径筒部４１ａの外周面に固定される。これにより、この固定部の軸方向上方側への移動が防止される。

【0043】

なお、エンド部材４１の側面は、大径筒部４１ｂ及び小径筒部４１ａを備えない、一つの有底円筒体で構成することもできる。この場合には、ダイヤフラム４３の上端４３ａは、エンド部材４１の開口部側（上部側）の外側面に固定される。

【0044】

ダイヤフラム４３の下端（他端）４３ｂは、ロッド側部材４２の大径筒部４２ｂの外周面に固定される。ダイヤフラム４３の下端４３ｂを固定する大径筒部４２ｂの外周面には、例えば、周方向に溝部４２ｃが形成されている。この溝部４２ｃの幅は、後述する加締バンド４７ｂの幅に対応して設定される。溝部４２ｃを備えることで、固定部の位置決めを容易に行うことができるとともに、固定部の上下方向（軸方向）への移動が防止される。

【0045】

ここで、ダイヤフラムユニット４０において、ダイヤフラム４３の上端４３ａが固定されるエンド部材４１の小径筒部４１ａの取着径に比して、ダイヤフラム４３の下端４３ｂが固定されるロッド側部材４２の大径筒部４２ｂの取着径を大きくしている。この取着径の差を利用して、取着径が小さくなるエンド部材４１の上部側（軸方向上部側）の周囲には、環状の空間が形成される。この環状の空間は、逆Ｕ字状の空間を、シリンダ２１及びピストンロッド２２の中心軸を中心として回転させたときに形成される環状形状を有する。

【0046】

なお、ダイヤフラム４３は、例えば、金属製の加締バンド４７ａ、４７ｂを外周側から巻き付け、加締め固定することで、エンド部材４１又はロッド側部材４２に固定される。なお、加締バンド４７ａ、４７ｂは、例えば、Ｃ字リング状でも、円環状でもよい。

【0047】

このようにダイヤフラム４３を備えることで、シリンダ２１（エンド部材４１）及びピストンロッド２２の周囲にエア室５０が形成される。このエア室５０は、空気が充填されて密封されている。ダイヤフラム４３は、ダンパ本体２０の伸縮に伴って、エンド部材４１の大径筒部４１ｂ及びシリンダ２１の外筒２１ａの外周をローリングする。ここで、所定の圧力の空気が充填されたエア室５０は、ダンパ本体２０を伸長方向に弾発するエアバネを構成する。そのため、ダンパ本体２０の伸縮に伴うエア室５０の容積変化に応じてバネ力が発生する。

【0048】

バンプラバー４４は、圧側ストロークを規制する。このバンプラバー４４は、筒状の形状を有し、ロッド側部材４２内で、かつピストンロッド２２の周囲に設けられる。バンプラバー４４の中央には、貫通口が形成されている。バンプラバー４４の下端部は、ロッド側部材４２の小径筒部４２ａに形成された環状の凹部４２ｄに嵌合される。バンプラバー４４は、例えば、ウレタン、発泡ウレタン、ゴム等で形成される。

【0049】

なお、圧側工程において、例えば、エンド部材４１とロッド側部材４２との接触を防止するために、エンド部材４１の小径筒部４１ａの外径は、ロッド側部材４２の大径筒部４２ｂの内径よりも小さく構成されている。

【0050】

また、ダイヤフラムユニット４０は、図３に示すように、ダイヤフラム４３の外周を覆う筒状のカバー４８を備えてもよい。このカバー４８の下端（他端）は、例えば、ロッド側部材４２の大径筒部４２ｂに固定される。カバー４８の上端（一端）は、例えば、開口し、図１に示したサスペンション１０が最も伸びた状態において、ダイヤフラム４３の上部側の端部を過ぎるまで延設されている。このカバー４８は、例えば、金属材料、樹脂材料等で形成される。このように、ダイヤフラム４３の外周をカバー４８で覆うことで、ダストや石等によるダイヤフラム４３の損傷や摩耗等を防止することができる。

【0051】

次に、実施の形態のサスペンション１０におけるダイヤフラムユニット４０の取り付け方法について説明する。

【0052】

図４は、実施の形態のサスペンション１０の分解縦断面を示す図である。なお、図４では、サスペンション１０が最も伸びた状態が示されている。

【0053】

図４に示すように、ダイヤフラムユニット４０のエンド部材４１の底部の開口部に、ピストンロッド２２の下部側の端部を挿入する。ダイヤフラムユニット４０を軸方向の上部側（図４の矢印方向）に移動し、ピストンロッド２２の下部側の端部をバンプラバー４４の中央の貫通口に挿入する。

【0054】

ダイヤフラムユニット４０をさらに軸方向の上部側に移動し、シリンダ２１の外筒２１ａの開口部を覆うように、外筒２１ａの周囲にエンド部材４１を嵌合する。この際、ピストンロッド２２の下部側の端部は、バンプラバー４４及びロッド側部材４２の底部の開口部を貫通し、ロッド側部材４２の外部に延出する。

【0055】

続いて、ロッド側部材４２の外部に延出したピストンロッド２２の下部側の端部に、車軸側取付部材３１を螺着する。これによって、ダイヤフラムユニット４０は、ダンパ本体２０に取り付けられ、図１に示した構成となる。

【0056】

このようにダイヤフラムユニット４０がダンパ本体２０に取り付けられると、シリンダ２１（エンド部材４１）及びピストンロッド２２の周囲にエア室５０が形成される。このエア室５０には、ロッド側部材４２の圧力調整部（図示しない）からエアが充填される。このエア室５０内の圧力を調整することで、反力が調整できる。

【0057】

なお、ダイヤフラムユニット４０をダンパ本体２０から取り外す場合には、上記した取り付け方法と逆の工程を行う。

【0058】

次に、実施の形態のサスペンション１０の作用について説明する。

【0059】

実施の形態のサスペンション１０における、ダンパ本体２０、減衰力発生装置７０、リザーバ８０における作用は、例えば、懸架バネ、ダンパ本体、減衰力発生装置、リザーバを備える従来のサスペンションの作用と同様である。そのため、ここでは主に、ダイヤフラムユニット４０の作用について説明する。図５は、実施の形態のサスペンション１０の縦断面を示す図である。なお、図５では、サスペンション１０が最も縮んだ状態が示されている。

【0060】

圧側工程において、図１に示すサスペンション１０が最も伸びた状態からサスペンション１０（ダンパ本体２０）が縮んで行くと、ダイヤフラムユニット４０のダイヤフラム４３は、シリンダ２１の外筒２１ａの側面に沿って上部側にローリングする。この際、ダンパ本体２０の縮みに伴うエア室５０の容積変化を生じる。この容積変化によって、反力が変化する。

【0061】

そして、サスペンション１０が最も縮んだ状態において、図５に示すように、エア室５０は、シリンダ２１の外筒２１ａ及びカバー４８との間に形成される環状の空間となる。

【0062】

一方、この最も縮んだ状態からサスペンション１０が伸びて行く際においても、ダイヤフラム４３は、シリンダ２１の外筒２１ａの側面に沿って下部側にローリングする。この際、エア室５０において、上記した容積変化と同様の容積変化が生じる。そして、サスペンション１０が最も伸びた状態になる（図１参照）。

【0063】

なお、車両に搭載されたサスペンション１０においては、例えば不規則に伸縮を繰り返しているため、最も伸びた状態から最も縮んだ状態に連続的に変化することは少ない。しかしながら、車両に搭載されたサスペンション１０においても、最も伸びた状態と最も縮んだ状態との間のいずれかの状態にある。

【0064】

上記したように、実施の形態のダイヤフラムユニット４０によれば、ダンパ本体２０に着脱可能に構成されている。そのため、例えば既存の懸架バネを備えるサスペンションにおいて、例えば、ダンパ本体から、ダストシールを備えたエンドプレートを取り外すことで、実施の形態のダイヤフラムユニット４０をダンパ本体に装着することができる。このように、既存の懸架バネ構造のサスペンションから、エアバネ構造のサスペンションに容易に変更することができる。

【0065】

このエアバネ構造を有する実施の形態のサスペンション１０においては、懸架バネ構造のサスペンションに比べて、荷重が軽く、慣性力及び曲げ荷重が小さいため、ストロークの作動性に優れる。また、エアバネ構造では、エア室５０内の圧力を調整することで、容易に反力の調整が可能となる。

【0066】

また、実施の形態のサスペンション１０によれば、エンド部材４１の内底部とロッドガイド２３の外底部との間に空隙部９０を備えることで、エア室５０の空気は、シリンダ２１内のオイルの温度の影響を受け難くなる。これによって、エア室５０のエアの温度変化に伴う反力特性の変化を抑制することができる。

【0067】

ここで、上記した実施の形態では、ロッドガイド２３が、外筒２１ａの下端部の開口部の内周に液密に固定された一例を示したが、この構成に限られるものではない。

【0068】

図６は、実施の形態のサスペンション１０における、エンド部材４１との嵌合部の縦断面を拡大して示す図である。図６に示すように、ロッドガイド２３の外周部に、環状の溝部２６ｃを有し、この溝部２６ｃにシリンダ２１の外筒２１ａを液密に嵌合させてもよい。溝部２６ｃは、Ｕ字状の空間を、シリンダ２１及びピストンロッド２２の中心軸を中心として回転させたときに形成される環状形状を有する。

【0069】

この場合、エンド部材４１は、図６に示すように、ロッドガイド２３を覆うように、ロッドガイドの外周に着脱可能に嵌合される。エンド部材４１の小径筒部４１ａの内径部には、周方向に溝部４１ｇが形成されている。この溝部４１ｇには、エアシール４９が嵌合されている。このエアシール４９によって、ロッドガイド２３の外周に気密にエンド部材４１が嵌合する。なお、ダイヤフラム４３の上端４３ａは、例えば、図１に示した構成と同様に、段部４１ｃ側の小径筒部４１ａの外周面に固定される。

【0070】

このようなダイヤフラムユニット４０のエンド部材４１を、ロッドガイドの外周に着脱可能に嵌合させる構成においても、図３に示すダイヤフラムユニット４０、図１に示すサスペンション１０における作用効果と同様の作用効果が得られる。

【0071】

ここで、本実施の形態のダイヤフラムユニット４０及びこのダイヤフラムユニット４０を備えたサスペンション１０は、例えば、自動二輪車のリアサスペンション（リアクッション）に適用することができる。

【0072】

また、上記実施の形態では、サスペンションとして、減衰力発生装置やリザーバがダンパ本体の外部に設けられている一例を示したが、本実施の形態の構成は、減衰力発生装置やリザーバがダンパ本体の内部に設けられているサスペンションにも適用することができる。この場合、減衰力発生装置においてオイルの流れを減衰させる際、オイルの温度が上昇する。そのため、減衰力発生装置やリザーバがダンパ本体の外部に設けられているサスペンションよりも、例えば、シリンダ２１内のオイルの温度は上昇する。しかしながら、シリンダ２１内のオイルの温度が上昇しても、エンド部材４１の内底部とロッドガイド２３の外底部との間の空隙部９０による断熱効果によって、シリンダ２１内のオイルの温度によるエア室５０の空気の温度の変化を抑制することができる。

【0073】

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ともに、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。

【符号の説明】

【0074】

１０…サスペンション、２０…ダンパ本体、２１…シリンダ、２１ａ…外筒、２１ｂ…内筒、２２…ピストンロッド、２３…ロッドガイド、２３ａ，４１ｂ，４２ｂ…大径筒部、２３ｂ，４１ａ，４２ａ…小径筒部、２４…ピストン、２５…ナット、２６…オイルシール、２６ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｇ，４２ｃ…溝部、２７…リバウンドスプリング、２８…エンド部材、３０…車体側取付部材、３１…車軸側取付部材、４０…ダイヤフラムユニット、４１…エンド部材、４１ｃ，４１ｆ…段部、４２…ロッド側部材、４２ｄ…凹部、４３…ダイヤフラム、４３ａ…上端、４３ｂ…下端、４４…バンプラバー、４５，４６，４９…エアシール、４７ａ，４７ｂ…加締バンド、４８…カバー、５０…エア室、７０…減衰力発生装置、８０…リザーバ、９０…空隙部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】