(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターチューブと、このアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとからなる緩衝器本体と、この緩衝器本体のボトム側開口部を封止するボトム部材と、上記緩衝器本体内に収容されて所定の減衰力を発生するダンパと、上記インナーチューブに結合される結合手段と、この結合手段に固定されるヘッド部材とを備えてなり、
上記ダンパが上記インナーチューブの軸心部に起立して内部に作動流体を収容するシリンダを備え、
上記ボトム部材が緩衝器本体側に形成されて軸心部に大径の円柱状空間を形成する開口側大開口部と、上記円柱状空間の奥側に同軸に小径の円柱状空間を形成する奥側小開口部と、上記開口側大開口部と上記奥側小開口部との間に形成される段部とを備え、上記開口側大開口部内周に上記インナーチューブのボトム部が結合され、上記奥側小開口部内に上記シリンダのボトム部が挿通されて、上記シリンダが上記ヘッド部材と上記ボトム部材との間に挟持されることにより上記ボトム部材に固定される流体圧緩衝器において、
上記インナーチューブ内に収容されて上記シリンダと上記インナーチューブとの間に空気室を画成する隔壁部材と、上記段部と上記インナーチューブとの間に挟持されるワッシャとを備え、
上記隔壁部材は、上記ボトム部材側端部外周に形成されて上記段部に当接するフランジと、このフランジに周方向に沿って形成される切欠とを備えて、上記シリンダのボトム部を上記奥側小開口部内に案内し、上記ワッシャの内周と上記切欠との間には、作動流体が移動する流路が形成されることを特徴とする流体圧緩衝器。
【請求項２】
上記隔壁部材が上記シリンダを上記奥側小開口部内に挿通したとき上記シリンダ外周に装着される略筒状のブーツからなり、
このブーツが上下端部に形成されて内周が縮径されると共に上記シリンダ外周に密接する一対の密接部と、これら密接部の間に形成されて内周が上記シリンダ外周と離間する離間部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の流体圧緩衝器。
【請求項３】
上記フランジが上記一方の密接部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体圧緩衝器。
【請求項４】
上記隔壁部材が硬質ゴムからなり、上記一対の密接部外周にガータスプリングがそれぞれ装着されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の流体圧緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体圧緩衝器に関し、特に、シリンダを振れ止めしながらボトム部材の奥側小開口部内に案内する構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体圧緩衝器は、これまでに種々の提案がなされており、例えば、二輪車の車輪を懸架しながらその車輪に入力される路面振動を減衰するフロントフォークやリアクッションユニット等の懸架装置として利用される。
【０００３】
特許文献１には、従来のフロントフォークの構成が開示されており、このフロントフォークは、アウターチューブと、このアウターチューブ内に摺動自在に挿通されるインナーチューブとからなるフォーク本体を備え、倒立型に設定される。
【０００４】
上記フォーク本体には、上下の開口部を封止するキャップ部材と、ボトム部材とがそれぞれ設けられ、上記フォーク本体は、内部に所定の減衰力を発生する正立型のダンパを収容し、このダンパとの間に作動流体を貯留するリザーバ室を形成する。
【０００５】
このダンパは、上記インナーチューブの軸心部に起立して作動流体を収容するシリンダと、アウターチューブに固定されて上記シリンダ内に出没するロッドと、このロッドの先端に保持されて上記シリンダ内を二つの作用室に区画するピストンとを備える。
【０００６】
そして、特許文献１の図３、４に開示されるように、上記シリンダのヘッド部及びボトム部には、ヘッド部材及びベース部材がそれぞれ螺嵌されてなる。
【０００７】
ところで、フォーク本体の下側の開口部を封止するボトム部材は、筒状に形成されて、フォーク本体側に大径の円柱状空間を形成する開口側大開口部と、この円柱状空間に同軸に延設される小径の円柱状空間を形成する奥側小開口部とを備える。
【０００８】
そして、上記構成を備えることにより、上記開口側大開口部内周にインナーチューブのボトム部を螺合し、次いで、上記奥側小開口部内に上記ベース部材を挿入して上記ベース部材外周と奥側小開口部内周との間をシール部材でシールする。
【０００９】
次いで、上記ベース部材にシリンダのボトム部を螺合することにより、シリンダをインナーチューブの軸心部に固定することが可能となる。
【００１０】
上記特許文献１のフロントフォークにおいては、シリンダのヘッド側及びボトム側の開口部に螺子加工を施す必要があり、この螺子加工のためには、少なくとも開口部の肉厚を大きくして螺子加工により機械的強度を低下させないようにしなければならず、フロントフォークの軽量化の妨げとなり、また、加工に手間を要する。
【００１１】
そこで、出願人は、シリンダの螺子加工を不要にして、軽量化及び加工性の向上を図るため、以下の流体圧緩衝器たるフロントフォークを創案した。
【００１２】
このフロントフォークは、図３に示すように、特許文献１のフロントフォークと基本構造を同一にしてなり、ボトム部材２０を有底筒状に形成し、開口側大開口部２０ａ内周と奥側小開口部２０ｂ内周との境界に形成される段部２０ｃにガイドワッシャＷ１を配置する。
【００１３】
そして、開口側大開口部２０ａ内周にインナーチューブ２のボトム部（図中下側）を螺合して、インナーチューブ２のボトム端と上記段部２０ｃとの間に上記ガイドワッシャＷ１を挟持する。
【００１４】
次いで、奥側小開口部２０ｂ内にシリンダ３１のボトム部（図中下側）を挿通し、シリンダ３１のヘッド部（図中上側）とインナーチューブ２とを結合手段Ｊを介して結合する。
【００１５】
上記従来のフロントフォークは、上記ガイドワッシャＷ１を備えることにより、上記シリンダ３１を奥側小開口部２０ｂに挿通する際、シリンダ３１のボトム部を振れ止めしながら奥側小開口部２０ｂ内に案内することが可能となる。
【００１６】
また、フロントフォークが上記上記構成を備えることにより、シリンダ３１に螺子加工を施すことなくシリンダ３１をボトム部材２０に固定することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００８−６９８３０号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記従来のフロントフォークたる流体圧緩衝器において、シリンダの螺子加工を不要として流体圧緩衝器の軽量化及び加工性の向上をすることが可能となる点において有用である。
【００１９】
しかしながら、更なる流体圧緩衝器の軽量化が求められており、本発明の目的は、更なる軽量化が可能な流体圧緩衝器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するための手段は、アウターチューブと、このアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとからなる緩衝器本体と、この緩衝器本体のボトム側開口部を封止するボトム部材と、上記緩衝器本体内に収容されて所定の減衰力を発生するダンパと、上記インナーチューブに結合される結合手段と、この結合手段に固定されるヘッド部材とを備えてなり、上記ダンパが上記インナーチューブの軸心部に起立して内部に作動流体を収容するシリンダを備え、上記ボトム部材が緩衝器本体側に形成されて軸心部に大径の円柱状空間を形成する開口側大開口部と、上記円柱状空間の奥側に同軸に小径の円柱状空間を形成する奥側小開口部と、上記開口側大開口部と上記奥側小開口部との間に形成される段部とを備え、上記開口側大開口部内周に上記インナーチューブのボトム部が結合され、上記奥側小開口部内に上記シリンダのボトム部が挿通されて、上記シリンダが上記ヘッド部材と上記ボトム部材との間に挟持されることにより上記ボトム部材に固定される流体圧緩衝器において、上記インナーチューブ内に収容されて上記シリンダと上記インナーチューブとの間に空気室を画成する隔壁部材と、上記段部と上記インナーチューブとの間に挟持されるワッシャとを備え、上記隔壁部材は、上記ボトム部材側端部外周に形成されて上記段部に当接するフランジと、このフランジに周方向に沿って形成される切欠とを備えて、上記シリンダのボトム部を上記奥側小開口部内に案内し、上記ワッシャの内周と上記切欠との間には、作動流体が移動する流路が形成されることである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記隔壁部材が従来のガイドワッシャの役割を果たすと共に上記隔壁部材で空気室を画成することが可能となり、緩衝器本体内部に収容する作動流体を減じて流体圧緩衝器を軽量化することが可能となる。また、隔壁部材にフランジを形成することにより、フランジをワッシャに当接させて隔壁部材のボトム部材側への移動を阻止することが可能となる。また、フランジには切欠が形成されており、ワッシャの内周と切欠との間に流路を形成しているので、リザーバ室内を移動する作動流体の移動の妨げとなることを防いでいる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る流体圧緩衝器たるフロントフォークの最収縮状態を示す半断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る流体圧緩衝器たるフロントフォークにおける隔壁部材を拡大して示す斜視図である。
【図３】従来の流体圧緩衝器たるフロントフォークを部分的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の一実施の形態を示す流体圧緩衝器について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品かまたはそれに対応する部品を示す。
【００２４】
本実施の形態に係る流体圧緩衝器は、自動二輪車の前輪を懸架して、路面の凹凸により前輪に入力される路面振動を減衰するフロントフォークである。
【００２５】
図示しないが、上記フロントフォークは、上端部をブリッジ機構で連結される左右一対のフォーク部材からなり、各フォーク部材の下端部を前輪の車軸に連結して前輪を挟むようにして懸架する。
【００２６】
また、上記ブリッジ機構は、同じく図示しないが、ハンドルに連結されるステアリングシャフトを有し、当該構成を備えることによりハンドル操作により前輪を転舵することが可能となる。
【００２７】
上記フォーク部材は、図１に示すように、アウターチューブ１と、このアウターチューブ１内に摺動自在に挿入されるインナーチューブ２とからなる緩衝器本体たるフォーク本体と、このフォーク本体のボトム側（図中下側）開口部を封止するボトム部材２０と、上記フォーク本体内に収容されて所定の減衰力を発生するダンパ３とを備えてなる。
【００２８】
上記ダンパ３は、上記インナーチューブ２の軸心部に起立して内部に作動流体を収容するシリンダ３１を備え、上記ボトム部材２０は、フォーク本体側に形成されて軸心部に大径の円柱状空間を形成する開口側大開口部２０ａと、上記円柱状空間の奥側に同軸に小径の円柱状空間を形成する奥側小開口部２０ｂとを備える。
【００２９】
そして、上記開口側大開口部２０ａ内周に上記インナーチューブ２のボトム部を結合し、次いで、上記奥側小開口部２０ｂ内に上記シリンダ３１のボトム部を挿通して上記インナーチューブ２に結合される結合手段Ｊに固定されるヘッド部材３０と上記ボトム部材２０とで上記シリンダ３１を挟持する。
【００３０】
これにより、フロントフォークは、上記ボトム部材２０に上記インナーチューブ２及び上記シリンダ３１を固定する。
【００３１】
また、フロントフォークは、上記シリンダ３１と上記インナーチューブ２との間に空気室Ａを画成する隔壁部材７を備え、この隔壁部材７がインナーチューブ２内に収容されて上記シリンダ３１のボトム部を上記奥側小開口部２０ｂ内に案内する。
【００３２】
以下に、上記フロントフォークの各構成部品について詳細に説明する。
【００３３】
アウターチューブ１とインナーチューブ２とからなるフォーク本体は、アウターチューブ１が車体側に、インナーチューブ２が車輪側に配置されて倒立型のフロントフォークを構成する。
【００３４】
そして、上記フォーク本体は、その上下端をキャップ部材１０とボトム部材２０とでそれぞれ封止されてなり、内部に路面振動を吸収する懸架ばねＳと、所定の減衰力を発生するダンパ３とを収容してなる。
【００３５】
上記構成を備えることにより、フロントフォークは、懸架ばねＳによる路面振動の吸収に伴う伸縮運動を上記ダンパ３で減衰することが可能となり、二輪車の乗り心地を良好にすることが可能となる。
【００３６】
上記ボトム部材２０は、有底筒状に形成されてなり、インナーチューブ２外周に螺合する開口側大開口部２０ａと、上記円柱状空間の奥側に同軸に形成されてダンパ３のシリンダ３１が挿通する小径の奥側小開口部２０ｂと、開口側大開口部２０ａと奥側小開口部２０ｂとの間に形成される段部２０ｃとを備える。
【００３７】
上記フォーク本体と上記ダンパ３との間には、リザーバ室Ｒが形成されてなり、作動流体が貯留されると共に作動流体の液面Ｏを介して上方に気体が封入されて気室Ｇが形成される。
【００３８】
上記液面Ｏは、液面Ｏが最も低下するフォーク本体の最伸張時においても、シリンダ３１の図１中上端に当接するヘッド部材３０がリザーバ室Ｒ内に貯留される作動流体内に浸るよう設定される。
【００３９】
また、上記気室Ｇは、フォーク本体の伸縮に伴い膨縮して所定のばね反力を生じ、エアスプリングとして機能する。
【００４０】
尚、図示しないが、上記気室Ｇの内圧は、キャップ部材１０に設けられるエアバルブによって高低調整されることが可能である。
【００４１】
前輪に入力される路面振動を吸収する懸架ばねＳは、キャップ部材１０に固定される筒状のばね受けケース１１と、上記ヘッド部材３０との間に介装されるコイルスプリングからなる。
【００４２】
そして、上記ばね受ケース１１は、キャップ部材１０の軸心部に設けられるアジャスタ１２の回動操作で上下動して、上記懸架ばねＳのばね力の高低調整をする。
【００４３】
上記懸架ばねＳによる路面振動の吸収に伴うフォーク本体の伸縮運動を減衰する上記ダンパ３は、インナーチューブ２の軸心部に起立して作動流体を収容するシリンダ３１と、アウターチューブ１にキャップ部材１０を介して固定されて上記シリンダ３１内に出没するロッド３２と、このロッド３２の出没に伴い所定の減衰力を発生する減衰力発生手段とを備えてなる。
【００４４】
上記シリンダ３１は、インナーチューブ２に結合する結合手段Ｊを介してボトム部材２０に固定される。
【００４５】
具体的には、上記シリンダ３１は、上記結合手段Ｊに螺合されてシリンダ３１の図中上端に当接するヘッド部材３０と、シリンダ３１の図中下端にベース部材３４を介して当接するボトム部材２０との間に挟持されてなる。
【００４６】
そして、上記シリンダ３１は、上記ヘッド部材３０と上記ベース部材３４との間に形成されるシリンダ３１内部に、上記ピストン３３で区画される二つの作用室、即ち、ロッド側に位置する伸側作用室Ｐ１及びピストン側に位置する圧側作用室Ｐ２を形成する。
【００４７】
上記ヘッド部材３０は、環状に形成されて内周に環状のブッシュ（図示せず）を備え、上記ロッド３２の外周に摺接してロッド３２が円滑にシリンダ３１内に出没することを助ける。
【００４８】
インナーチューブ２に結合する結合手段Ｊは、環状に形成されて上記ヘッド部材３０が内周に螺合するストッパ部材５と、このストッパ部材５に開穿される挿通孔（符示せず）とインナーチューブ２に開穿される挿通孔（符示せず）とを貫通するピン６と、このピン６を外周に向けて附勢するスナップリング６０とからなる。
【００４９】
当該構成を備えることにより、上記ピン６でストッパ部材５をインナーチューブ２の挿通孔の位置に応じて固定することが可能となり、これにより、フロントフォークは、シリンダ３１をインナーチューブ２に挿通した後にストッパ部材５にヘッド部材３０を螺合してシリンダ３１をボトム部材２０に固定することが可能となる。
【００５０】
尚、上記結合手段Ｊの構成は、適宜選択することが可能であり、例えば、上記ストッパ部材５や上記ヘッド部材３０を溶接によりインナーチューブ２に固定するとしても良い。
【００５１】
上記ダンパ３における所定の減衰力を発生する上記減衰力発生手段は、フォーク本体の伸張時に所定の減衰力を発生する伸側リーフバルブ（図示せず）と、フォーク本体の収縮時に所定の減衰力を発生する圧側リーフバルブ（図示せず）とからなる。
【００５２】
そして、本実施の形態において、上記伸側リーフバルブは、上記ロッド３２の先端に保持されるピストン３３に、上記圧側リーフバルブは、上記シリンダ３１のボトム端（図中下側）に固定されるベース部材３４に装着される。
【００５３】
上記ピストン３３には、図示しないが、上記二つの作用室Ｐ１、Ｐ２を連通する伸側流路と圧側流路とが形成されてなり、上記伸側流路の出口側たる圧側作用室Ｐ２側に上記伸側リーフバルブが開閉可能に装着される。
【００５４】
一方、上記圧側流路には、出口側たる伸側作用室Ｐ１側に圧側チェック弁Ｃ１が開閉自在に装着される。
【００５５】
また、上記ベース部材３４には、同じく図示しないが、上記圧側作用室Ｐ２とリザーバ室Ｒとを連通する伸側流路と圧側流路とが形成されてなり、この圧側流路の出口側たるリザーバ室Ｒ側に上記圧側リーフバルブが開閉可能に装着される。
【００５６】
一方、上記ベース部材３４の伸側流路には、出口側たる圧側作用室Ｐ２側に伸側チェック弁Ｃ２が開閉可能に装着される。
【００５７】
上記構成を備えることにより、作動流体が上記各リーフバルブを押し開いて移動する際に抵抗を生じるため、フロントフォークは、フォーク本体の伸縮運動を減衰して流体圧緩衝器として機能することが可能となる。
【００５８】
そして、フォーク本体の伸縮の際に、ベース部材３４を介してロッド３２の出没分シリンダ３１内で過不足する作動流体をリザーバ室Ｒで補償することが可能となる。
【００５９】
尚、上記減衰力発生手段の構成は上記の限りではなく、適宜周知の構成を採用することが可能である。
【００６０】
上記シリンダ３１の外周に設けられる隔壁部材は、硬質ゴムからなり、シリンダ３１をボトム部材２０の奥側小開口部２０ｂ内に挿通したとき上記シリンダ３１外周に装着される略筒状のブーツ７からなる。
【００６１】
このブーツ７は、図２に示すように、上下端部に形成されて内周が縮径される上下一対の密接部７０、７１と、これら密接部７０、７１の間に形成されて内周が上記シリンダ外周と離間する離間部７２とを備えてなる。
【００６２】
そして、上記上下一対の密接部７０、７１外周には、ガータスプリング７４がそれぞれ装着されてなる。
【００６３】
また、下側の密接部７１の図中下端部外周が拡径されてフランジ７１ａを形成してなり、このフランジ７１ａの外周には、周方向に沿って切欠７１ｂが形成されてなる。
【００６４】
当該構成を備えることにより、ボトム部材２０の段部２０ｃとインナーチューブ２との間に挟持されるワッシャＷの内周と上記切欠７１ｂとの間に作動流体が移動する流路Ｌを形成することが可能となる。
【００６５】
また、上記離間部７２外周には、軸方向に沿って複数のリブ７２ａが形成されてなり、上記各リブ７２ａ、７２ａの間に作動流体が移動する流路（符示せず）を形成する。
【００６６】
尚、上記切欠７１ｂ及びリブ７２ａの上記流路の構成は、図示するところの限りではなく、リザーバ室Ｒ内を移動する作動流体の移動の妨げとならない限りにおいて、適宜構成を選択することが可能である。
【００６７】
また、上記ブーツ７が上記密接部７０、７１と上記離間部７２とを備えることにより、上記離間部７２内周とシリンダ３１外周との間に空気室Ａ（図１）を画成することが可能となる。
【００６８】
したがって、液面Ｏの高さを維持しながらリザーバ室Ｒ内に貯留する作動流体の体積を上記空気室Ａ分減少させることが可能となり、フロントフォークの更なる軽量化が可能となる。
【００６９】
尚、上記隔壁部材７の形状及び素材は、上記の限りではなく、シリンダ３１を振れ止めしながら奥側小開口部２０ｂ内に案内すると共にシリンダ３１外周に空気室Ａを画成し得る限りにおいて適宜形状を選択することが可能である。
【００７０】
例えば、上記ブーツ７の離間部７２を硬質の合成樹脂で形成し、上記密接部７０、７１を軟質ゴムで形成するとしても良い。
【００７１】
また、上記ガータスプリング７４を備えることにより、密接部７０、７１の内周をシリンダ３１外周に確実に密接させることが可能となるがこの限りではない。
【００７２】
次に、本実施の形態に係るフロントフォークにおけるシリンダ３１の組み付け方法を説明する。
【００７３】
まず、ボトム部材２０の段部２０ｃにワッシャＷを配設して同開口側大開口部２０ａ内にインナーチューブ２を螺合し、インナーチューブ２と段部２０ｃとでワッシャＷを挟持する。
【００７４】
次いで、上記インナーチューブ２内にガータスプリング７４を装着したブーツ７を挿入して、インナーチューブ２内に結合手段Ｊを挿入し、インナーチューブ２の挿通孔とストッパ部材５の挿通孔とを対向させる。
【００７５】
これにより、ピン６がスナップリング６０の附勢力によりストッパ部材５の挿通孔とインナーチューブ２の挿通孔とを貫通して、ストッパ部材５がインナーチューブ２内周に結合される。
【００７６】
そして、シリンダ３１を倒立させてそのボトム端にベース部材３４を乗せ、上記インナーチューブ２をシリンダ３１に被せるようにして、シリンダ３１をインナーチューブ２内に挿通する。
【００７７】
このとき、上記ブーツ７を備えることにより、従来のガイドワッシャＷ１の替わりに上記ブーツ７で上記シリンダ３１を振れ止めしながらボトム部材２０の奥側小開口部２０ｂ内に案内することが可能となる。
【００７８】
また、上記ブーツ７にフランジ７１ａを形成することにより、フランジ７１ａがワッシャＷに当接してボトム側への移動が阻止されるため、上記ブーツ７がシリンダ３１のボトム端まで押し込まれて、ベース部材３４を介して圧側作用室Ｐ２とリザーバ室Ｒとを移動する作動流体の移動の妨げとなることを防止することが可能となる。
【００７９】
また、本実施の形態においては、シリンダ３１に螺子加工を施すことなくボトム部材２０に固定することが可能となることから、特許文献１と比較してフロントフォークの軽量化及び加工性を向上させることが可能となる。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。
【００８１】
例えば、上記実施の形態においては、フロントフォークに本発明を具現化するとしたがこの限りではなく、例えば、リアクッションユニットなど他の流体圧緩衝器に具現化するとしても良いことは勿論である。
【符号の説明】
【００８２】
Ａ  空気室
Ｃ１、Ｃ２  チェック弁
Ｇ  気室
Ｊ  結合手段
Ｐ１  伸側作用室
Ｐ２  圧側作用室
Ｒ  リザーバ室
Ｓ  懸架ばね
Ｗ  ワッシャ
Ｗ１  ガイドワッシャ
１  アウターチューブ
２  インナーチューブ
３  ダンパ
５  ストッパ部材
６  ピン
７  ブーツ（隔壁部材）
１０  キャップ部材
１１  ばね受けケース
２０  ボトム部材
２０ａ  開口側大開口部
２０ｂ  奥側小開口部
２０ｃ  段部
３０  ヘッド部材
３１  シリンダ
３２  ロッド
３３  ピストン
３４  ベース部材
６０  フランジ
７０、７１  密接部
７１ａ  フランジ
７１ｂ  切欠
７２  離間部
７２ａ  リブ
【図１】
0005530263.tif 000002
【図２】
0005530263.tif 000003
【図３】
0005530263.tif 000004