(57)【要約】  本発明のステアリングダンパ２３は、電磁石３７により磁性流体の粘性を変化させることにより、下ケーシング部３３と上ケーシング部３９とで覆われたロータ部３５の減衰力を調整することができる。磁性流体室４１には体積補償部４３を設けてあるので、磁性流体の体積が膨張したり、エア噛みが生じたりしても磁性流体よりも軽い気泡は体積補償部４３に集めることができる。したがって、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパ２３の特性変化を防止することできる。
2013168420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に開口部を備えた下ケーシング部と、
平面視円形の円板部と、前記円板部の回転中心の上下に突出して形成された回転軸とを有し、前記下ケーシング部の前記開口部に前記回転軸を挿入して回転可能に配置されたロータ部と、
前記ロータ部の周囲であって、前記ロータ部から離間して固定配置された電磁石と、
中央部に軸受部を備え、前記ロータ部の回転軸を前記軸受部に挿入された状態で、前記電磁石と前記ロータ部とを覆うように前記下ケーシング部と締結された上ケーシング部と、
少なくとも前記ロータ部と前記電磁石との間に形成され、磁性流体を充填されている磁性流体室と、
前記磁性流体室に連通し、磁性流体の体積変化を補償する体積補償部と、
を備えているステアリングダンパ。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングダンパにおいて、
前記体積補償部は、前記上ケーシング部のうち、前記磁性流体室の上方に相当する位置に設けられているステアリングダンパ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステアリングダンパにおいて、
前記体積補償部は、前記上ケーシング部に形成され、前記磁性流体室に連通した連通口と、前記連通口を閉塞し、弾性変形が可能な膜部材と、を備えているステアリングダンパ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のステアリングダンパにおいて、
前記ロータ部は、互いに締結された前記下ケーシング部と前記上ケーシング部とによって密閉されているステアリングダンパ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のステアリングダンパにおいて、
前記ロータ部は、前記円板部の外周面を前記回転軸の方向に延ばしてなる外筒を備え、
前記電磁石は、発生させた磁界が前記ロータ部の外筒を通る位置に配置されているステアリングダンパ。
【請求項６】
請求項５に記載のステアリングダンパにおいて、
前記ロータ部は、前記外筒の外周面が磁性体で構成されているステアリングダンパ。
【請求項７】
請求項６に記載のステアリングダンパにおいて、
前記ロータ部は、磁性体で構成された外周部材を前記外筒の外周面に取り付けられているステアリングダンパ。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載のステアリングダンパにおいて、
前記ロータ部は、前記磁性流体室を液密に維持するシール部材を前記外筒の内周側に設けられているステアリングダンパ。
【請求項９】
請求項８に記載のステアリングダンパにおいて、
前記シール部材は、前記外筒の内周面に設けられているステアリングダンパ。
【請求項１０】
請求項９に記載のステアリングダンパにおいて、
前記上ケーシング部は、天井面のうち、前記外筒の内周面と前記ロータ部の回転軸との間にて、前記円板部側へ突出して形成された上隔壁を設けられ、
前記下ケーシング部は、底面のうち、前記外筒の内周面と前記ロータ部の回転軸との間にて、前記円板部側へ突出して形成された下隔壁を設けられ、
前記シール部材は、オイルシールであり、前記上隔壁の外周面と、前記下隔壁の外周面に前記オイルシールのリップ部が接触するように、前記上隔壁及び前記下隔壁の外側に設けられているステアリングダンパ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のステアリングダンパにおいて、
前記磁性流体室は、平面視で環状を呈し、
前記磁性流体室に連通した第１の作業孔と、
前記磁性流体室に連通し、前記第１の作業孔とは前記回転軸を挟んだ位置に形成された第２の作業孔とをさらに備えているステアリングダンパ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のステアリングダンパと、
車両の骨格を構成するメインフレームと、
前記メインフレームの前端に設けられ、キャスター角で傾斜して形成されたヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプに回動自在に設けられたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの上部に設けられたステアリングハンドルと、
前記ステアリングシャフトの下部に設けられた前輪と、
前記メインフレームの後側に設けられた後輪とを備え、
前記ステアリングダンパは、前記体積補償部を前方に向けた姿勢で、かつ前記円板部が前記ヘッドパイプの軸線と直交する姿勢で前記ステアリングハンドルに取り付けられている鞍乗型車両。
【請求項１３】
請求項１２に記載の鞍乗型車両において、
前記ステアリングダンパは、前記ステアリングハンドルに固定されており、前記回転軸に一端側が連結されたステイアームを備え、
前記ステイアームは、その他端側が前記メインフレームに固定されている鞍乗型車両。
【請求項１４】
下ケーシング部の開口部と上ケーシング部の軸受部にロータ部の回転軸を回転可能に保持させ、前記回転軸から外周方向に延出された平面視円形の円板部を、前記下ケーシング部と前記上ケーシング部とで囲い、前記ロータ部の外周側であって、前記ロータ部から離間して固定した状態で電磁石を配置し、少なくとも前記ロータ部と前記電磁石との間に形成された磁性流体室に磁性流体を充填させるステアリングダンパの製造方法において、
ステアリングダンパは、
前記磁性流体室に連通し、磁性流体の体積変化を補償する体積補償部と、
前記磁性流体室に連通した第１の作業孔と、
前記磁性流体室に連通し、前記第１の作業孔から前記回転軸を挟んだ位置に設けられた第２の作業孔とを備え、
前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの一方を前記回転軸よりも上方に位置させた姿勢で、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの他方から磁性流体を注入して、前記磁性流体室に磁性流体を充填するステアリングダンパの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のステアリングダンパの製造方法において、
前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの他方を、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの一方よりも下方に位置させた姿勢で磁性流体を注入するステアリングダンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング（操舵）機構に設けられ、ステアリングの減衰力を調整するためのステアリングダンパ及びそれを備えた鞍乗型車両並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、下ケーシング部と、第１のシール部材と、電磁石と、第２のシール部材と、上ケーシング部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このステアリングダンパは、下方に開放されたリング状の収容凹部を有する上ケーシング部と、その収容凹部に下方から挿入されて相対回動可能に蓋をする下ケーシング部とを基本構成とする。収容凹部には電磁石と磁性流体が収容され、収容凹部は２個のシール部材でシールされる。詳述すれば、電磁石は、外周部に外方へ向けた横向きＵ字状の溝を有するケーシング部本体（３２ｂ）と、このケーシング部本体（３２ｂ）の溝に巻回されたコイルとから構成されている。電磁石は、下ケーシング部（３２ａ）に取り付けられる。電磁石と下ケーシング部は軸受メタル（３５）を介して上ケーシング部と相対回動可能に組み付けられる。この際、両ケーシング部の相対回動面の間には、シール部材が配置されて収容凹部をシールする。上ケーシング部の内周面と電磁石の外周面、上ケーシング部の天井面とケーシング部本体の上面との隙間に流体収容室が形成される。この流体収容室には、磁性流体が注入される。【０００４】
このように構成されたステアリングダンパは、下ケーシング部がヘッドパイプに固定され、上ケーシング部がステアリングハンドルを保持するアッパブラケットに固定される。ステアリングハンドルが旋回される際に、電磁石により磁界を発生させると、磁性流体の粘性が増大する。したがって、運転中におけるステアリングハンドルの回転方向の振動やブレを抑制させることができる等の効果を得られる。【０００５】
また、上記のステアリングダンパは、上述したように組み立てられた後、車両に取り付けるに先立って、流体収容室に連通した排出口から真空引きを行いつつ、注入口から磁性流体を供給して、流体収容室の内部に磁性流体を充填する製造方法を採用している。真空引きを行うのは、磁性流体の粘度が非常に高いので、磁性流体を、狭い空間で形成されている流体収容室に対して、円滑に充填させやすくするためである。また、その際に、磁性流体室にはできるだけ空気を残さないようにするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５４１１７号公報（図４〜図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、磁性流体が温度上昇に起因して体積が膨張すると、流体収容室の内圧が上昇するので、上ケーシング部と下ケーシング部とが僅かに離反する恐れがある。このような事態が生じると、シール部から流体収容室に空気が侵入するエア噛みが生じてステアリングダンパの特性に悪影響を与えるという問題がある。【０００８】
また、従来の製造方法は、真空引きを行う必要があるので、製造が煩雑であるという問題がある。【０００９】
本発明装置は、このような事情に鑑みてなされたものであって、磁性流体の膨張やエア噛みに起因する特性変化を防止することができるステアリングダンパ及びそれを備えた鞍乗型車両を提供することを目的とする。【００１０】
また、本発明方法は、このような事情に鑑みてなされたものであって、製造を容易に行うことができるステアリングダンパの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、中央部に開口部を備えた下ケーシング部と、平面視円形の円板部と、前記円板部の回転中心の上下に突出して形成された回転軸とを有し、前記下ケーシング部の前記開口部に前記回転軸を挿入して回転可能に配置されたロータ部と、前記ロータ部の周囲であって、前記ロータ部から離間して固定配置された電磁石と、中央部に軸受部を備え、前記ロータ部の回転軸を前記軸受部に挿入された状態で、前記電磁石と前記ロータ部とを覆うように前記下ケーシング部と締結された上ケーシング部と、少なくとも前記ロータ部と前記電磁石との間に形成され、磁性流体を充填されている磁性流体室と、前記磁性流体室に連通し、磁性流体の体積変化を補償する体積補償部と、を備えているものである。【００１２】
［作用・効果］本発明によれば、電磁石により磁性流体の粘性性を変化させることにより、下ケーシング部と上ケーシング部とで覆われたロータ部の減衰力を調整することができる。磁性流体室には体積補償部を設けてあるので、磁性流体の体積が膨張したり、エア噛みが生じたりしても磁性流体よりも軽い気泡は体積補償部に集めることができる。したがって、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパの特性変化を防止することできる。【００１３】
また、本発明において、前記体積補償部は、前記上ケーシング部のうち、前記磁性流体室の上方に相当する位置に設けられていることが好ましい。【００１４】
磁性流体よりも軽い気泡を体積補償部に効率的に収集させることができるので、小さな気泡をも体積補償部に収集させることができる。【００１５】
また、本発明において、前記体積補償部は、前記上ケーシング部に形成され、前記磁性流体室に連通した連通口と、前記連通口を閉塞し、弾性変形が可能な膜部材と、を備えていることが好ましい。【００１６】
磁性流体が膨張しても、連通口を閉塞する膜部材が弾性変形するので、膨張を吸収することができる。また、磁性流体が膨張した後に収縮しても、膜部材が元の形状へ戻るので、エア噛みが生じない。【００１７】
また、本発明において、前記ロータ部は、互いに締結された前記下ケーシング部と前記上ケーシング部とによって密閉されていることが好ましい。【００１８】
ロータ部が密閉構造で塵埃が入り込みにくいので、長期間にわたってロータ部を円滑に動作させることができる。また、磁性流体が膨張して上ケーシング部と下ケーシング部との内圧が高まったとしても変形しないので、シール性に優れ、磁性流体の漏れが生じない。【００１９】
また、本発明において、前記ロータ部は、前記円板部の外周面を前記回転軸の方向に延ばしてなる外筒を備え、前記電磁石は、発生させた磁界が前記ロータ部の外筒を通る位置に配置されていることが好ましい。【００２０】
円板部よりも大面積となる外筒を電磁石からの磁界が通るので、磁性流体室を通過する磁界を多くすることができる。したがって、磁性流体の粘性を変化させた際にロータ部に生じる減衰力を大きくできる。【００２１】
また、本発明において、前記ロータ部は、前記外筒の外周面が磁性体で構成されていることが好ましい。【００２２】
効率的に外筒に対して磁界を通させることができるので、磁性流体の粘性を効率的に調整することができる。【００２３】
また、本発明において、前記ロータ部は、磁性体で構成された外周部材を前記外筒の外周面に取り付けられていることが好ましい。【００２４】
ロータ部の円板部を非磁性体とし、外周部材を磁性体とするので、磁性流体室への磁界の通りやすさを維持しつつも、構造の自由度を高くすることができる。【００２５】
また、本発明において、前記ロータ部は、前記磁性流体室を液密に維持するシール部材を前記外筒の内周側に設けられていることが好ましい。【００２６】
シール部材を外筒の内周側に設けているので、回転軸側にシール部材を設けた構造に比較して、回転軸を中心としたガタツキを抑制できる。したがって、磁性流体室のエア噛みを抑制できる。また、磁性流体室の容積を小さくできるので、高価な磁性流体の使用量を少なくでき、コストを抑制することができる。【００２７】
また、本発明において、前記シール部材は、前記外筒の内周面に設けられていることが好ましい。【００２８】
外筒の内周面にシール部材を設けているので、回転軸とシール部材との距離を最大限に長くすることができる。したがって、回転軸を中心としたガタツキを最小限に抑えることができる。その結果、磁性流体室のエア噛みをより抑制することができる。また、磁性流体室の容積を極力小さくできるので、高価な磁性流体の使用量を少なくでき、コストを抑制することができる。【００２９】
また、本発明において、前記上ケーシング部材は、天井面のうち、前記外筒の内周面と前記ロータ部の回転軸との間にて、前記円板部側へ突出して形成された上隔壁を設けられ、前記下ケーシング部材は、底面のうち、前記外筒の内周面と前記ロータ部の回転軸との間にて、前記円板部側へ突出して形成された下隔壁を設けられ、前記シール部材は、オイルシールであり、前記上隔壁の外周面と、前記下隔壁の外周面に前記オイルシールのリップ部が接触するように、前記上隔壁及び前記下隔壁の外側に設けられていることが好ましい。【００３０】
上ケーシング部材の上隔壁の外周面にリップ部が接触するように、オイルシールが上隔壁の外周面に設けられ、下ケーシング部材の下隔壁の外周面にリップ部が接触するように、オイルシールが下隔壁の外周面に設けられている。したがって、上ケーシング部と下ケーシング部とが多少がたついたとしても、オイルシールのリップ部が上隔壁及び下隔壁から離れることがない。したがって、磁性流体が漏れ出すことを防止できる。【００３１】
また、本発明において、前記磁性流体室は、平面視で環状を呈し、前記磁性流体室に連通した第１の作業孔と、前記磁性流体室に連通し、前記第１の作業孔とは前記回転軸を挟んだ位置に形成された第２の作業孔とをさらに備えていることが好ましい。【００３２】
第１の作業孔と第２の作業孔のいずれか一方から磁性流体を注入し、第２の作業孔と第１の作業孔の他方から磁性流体が溢れるまで注入を継続することで、磁性流体室の空気を押し出させつつ磁性流体室に磁性流体を充填させることができる。したがって、磁性流体を充填する際にエア噛みを防止できる。【００３３】
なお、第１の作業孔と第２の作業孔のうち、磁性流体を排出される側は、体積補償部を兼ねることが好ましい。これにより、構造を簡易化できる。【００３４】
また、本発明において、上記いずれかに記載のステアリングダンパと、車両の骨格を構成するメインフレームと、前記メインフレームの前端に設けられ、キャスター角で傾斜して形成されたヘッドパイプと、前記ヘッドパイプに回動自在に設けられたステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの上部に設けられたステアリングハンドルと、前記ステアリングシャフトの下部に設けられた前輪と、前記メインフレームの後側に設けられた後輪とを備え、前記ステアリングダンパは、前記体積補償部を前方に向けた姿勢で、かつ前記円板部が前記ヘッドパイプの軸線と直交する姿勢で前記ステアリングハンドルに取り付けられていることが好ましい。【００３５】
ヘッドパイプは、キャスターアングルを有するように上部が後方に傾斜された姿勢となっているので、体積補償部が前方に向けられ、かつ円板部がヘッドパイプの軸線と直交する姿勢でステアリングダンパをステアリングハンドルに取り付けると、体積補償部が最上部に位置することになる。したがって、磁性流体の膨張を体積補償部で吸収することができるとともに、エア噛みにより生じた気泡を体積補償部に収集することができる。その結果、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパの特性変化を防止することでき、鞍乗型車両のハンドリングが変動することを防止できる。【００３６】
また、本発明において、前記ステアリングダンパは、前記ステアリングハンドルに固定されており、前記回転軸に一端側が連結されたステイアームを備え、前記ステイアームは、その他端側が前記メインフレームに固定されていることが好ましい。【００３７】
ステイアームを介して回転軸がメインフレームに固定されているので、鞍乗型車両へのステアリングダンパの取付を容易に行うことができる。【００３８】
また、下ケーシング部の開口部と上ケーシング部の軸受部にロータ部の回転軸を回転可能に保持させ、前記回転軸から外周方向に延出された平面視円形の円板部を、前記下ケーシング部と前記上ケーシング部とで囲い、前記ロータ部の外周側であって、前記ロータ部から離間して固定した状態で電磁石を配置し、少なくとも前記ロータ部と前記電磁石との間に形成された磁性流体室に磁性流体を充填させるステアリングダンパの製造方法において、ステアリングダンパは、前記磁性流体室に連通し、磁性流体の体積変化を補償する体積補償部と、前記磁性流体室に連通した第１の作業孔と、前記磁性流体室に連通し、前記第１の作業孔から前記回転軸を挟んだ位置に設けられた第２の作業孔とを備え、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの一方を前記回転軸よりも上方に位置させた姿勢で、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの他方から磁性流体を注入して、前記磁性流体室に磁性流体を充填するものである。【００３９】
［作用・効果］本発明によれば、ステアリングダンパの第１の作業孔と第２の作業孔のうちの一方を回転軸よりも上方に位置させた姿勢で、第１の作業孔と第２の作業孔のうちの他方から磁性流体を注入させる。したがって、一方から注入された磁性流体は他方から排出されるので、磁性流体室の空気を押し出させつつ磁性流体室に磁性流体を充填させることができる。したがって、真空引きを行う必要がなく、ステアリングダンパの製造を容易に行うことができる。【００４０】
なお、第１の作業孔と第２の作業孔は、磁性流体を排出される側が体積補償部を兼ねる構成としてもよい。【００４１】
また、本発明において、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの他方を、前記第１の作業孔と前記第２の作業孔のうちの一方よりも下方に位置させた姿勢で磁性流体を注入することが好ましい。【００４２】
磁性流体を下方から注入させつつ上方から排出させるので、エア噛みが生じても上方へ排出させることができる。したがって、磁性流体室におけるエア噛みを抑制できる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係るステアリングダンパによれば、電磁石により磁性流体の粘性を変化させることにより、下ケーシング部と上ケーシング部とで覆われたロータ部の減衰力を調整することができる。磁性流体室には体積補償部を設けてあるので、磁性流体の体積が膨張したり、エア噛みが生じても磁性流体よりも軽い気泡は体積補償部に集めたりすることができる。したがって、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパの特性変化を防止することできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例に係る自動二輪車の全体を示す左側面図である。
【図２】実施例に係るステアリングダンパの取り付け状態を示した一部拡大図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は左側面図を示す。
【図３】ステアリングダンパの外観を示す平面図である。
【図４】ステアリングダンパの外観を下面から見た図である。
【図５】図３及び図４の３０１−３０１矢視断面図である。
【図６】図３の３０３−３０３矢視断面図である。
【図７】図５の要部を拡大した縦断面図である。
【図８】下ケーシング部の平面図である。
【図９】図８の３０５−３０５矢視断面図である。
【図１０】ステアリングダンパの製造方法の説明に供する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。なお、以下の説明においては、「鞍乗型車両」として自動二輪車を例にとって説明する。
【００４６】
＜自動二輪車の構成＞
図１は、実施例に係る自動二輪車の全体を示す左側面図であり、図２は、実施例に係るステアリングダンパの取り付け状態を示した一部拡大図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は左側面図を示す。
【００４７】
自動二輪車１は、メインフレーム３を備えている。メインフレーム３は、自動二輪車１の骨格を形成している。メインフレーム３の前端には、ヘッドパイプ５が設けられている。このヘッドパイプ５は、キャスター角に応じた傾斜姿勢で形成されている。ヘッドパイプ５は、中空に形成されており、その部分にステアリングシャフト７が回動自在に挿入されている。ステアリングシャフト７は、その上端部をアッパブラケット９に固定され、その下端部をアンダブラケット１１に固定されている。アッパブラケット９とアンダブラケット１１の左右方向における両端側には、一対のフロントフォーク１３が取り付けられている。一対のフロントフォーク１３の下端部には、前輪１５が回転可能に支持されている。アッパブラケット９は、上面に一対のハンドルホルダ１７が設けられている。これらのハンドルホルダ１７は、それぞれ２本のボルトＢＬを介してステアリングハンドル１９を保持している。ステアリングハンドル１９は、操縦者によって操作される。操縦者がステアリングハンドル１９を操作すると、その操舵力がステアリングシャフト７とアッパブラケット９とアンダブラケット１１を介して、一対のフロントフォーク１３に伝達されて前輪１５が操舵される。
【００４８】
ハンドルホルダ１７の上部には、取り付け基台２１が上記２本のボルトＢＬで共締め固定される。なお、この際、この取り付け基台２１には、詳細を後述するステアリングダンパ２３が予め４本のボルトＢＳで取り付けられている。このステアリングダンパ２３は、操縦者がステアリングハンドル１９を操作した際における減衰力を調整する機能を備えている。
【００４９】
メインフレーム３の上部には、燃料タンク２５が設けられている。メインフレーム３のうち、燃料タンク２５の後方にあたる部分には、シート２７が設けられている。メインフレーム３のうちの燃料タンク２５の下方にあたる部分には、エンジン２９が配置されている。エンジン２９の後部には、リアアーム３１が揺動可能に取り付けられている。リアアーム３１は、その後端部に後輪３３を回転可能に保持している。後輪３３は、エンジン２９の駆動力が伝達されて、自動二輪車１を走行させる。
【００５０】
＜ステアリングダンパの構成＞
次に、図３〜図９を参照して、上述したステアリングダンパ２３について詳述する。なお、図３は、ステアリングダンパの外観を示す平面図であり、図４は、ステアリングダンパの外観を下面から見た図であり、図５は、図３及び図４の３０１−３０１矢視断面図であり、図６は、図３の３０３−３０３矢視断面図であり、図７は、図５の要部を拡大した縦断面図であり、図８は、下ケーシング部の平面図であり、図９は、図８の３０５−３０５矢視断面図である。
【００５１】
図５に示すように、ステアリングダンパ２３は、主として、下ケーシング部３３と、ロータ部３５と、電磁石３７と、上ケーシング部３９と、磁性流体室４１と、体積補償部４３とを備えている。
【００５２】
下ケーシング部３３は、平面視における中央部に開口部４５を形成されている。下ケーシング部３３は、外周部の４箇所に取付部４７を形成されている。開口部４５の外周側には、平面視で環状を呈する空間部４９が形成されている。空間部４９の外周側には、平面視で環状を呈する収容部５１が形成されている。下ケーシング部３３の底面における空間部４９と収容部５１との間には、ロータ部３５側へ突出した下隔壁５３が形成されている。
【００５３】
下ケーシング部３３の一部位には、収容部５１に連通した注入部５５が形成されている。注入部５５は、注入孔５９と、注入促進室６１とを備えている。注入孔５９は、収容部５１を大気に連通する貫通孔である。注入促進室６１は、収容部５１の他の底面より低く形成された空間である。注入孔５９は、Ｏリングとネジ６２によって閉塞される。
【００５４】
ロータ部３５は、円板部６３と、回転軸６５と、外筒６７と、環状部材６９とを備えている。円板部６３は、中心部に回転軸６５が上下方向に突出して形成されている。外筒６７は、回転軸６５が延出されている方向に向かって円板部６３の外周面を延ばされて形成されている。環状部材６９は、外筒６７の外周に圧入され、または鋳込まれている。環状部材６９は、例えば、鉄、ニッケル、マンガンなどの金属、または、亜鉛フェライトなどの鉄やニッケル、マンガンなどを含む合金などの磁性体で形成されている。円板部６３は、例えば、アルミニウムなどの非磁性体で構成されている。なお、ロータ部３５の全体を磁性体で一体的に構成してもよい。外筒６７は、その内周面の上下にオイルシール７１が圧入されている。オイルシール７１は、そのリップ部が上隔壁９５、下隔壁５３の外周面に接触する姿勢で外筒６７の内周面に取り付けられている。回転軸６５は、その外周面の上下にベアリング７３が圧入されている。
【００５５】
電磁石３７は、図６に示すように、ボビン７５と、コイル７７と、ヨークケース７９と、ヨークキャップ８１とを備えている。ボビン７５は、外側に向けて開放された断面Ｕ字状のリングで、コイル７７を巻かれている。ヨークケース７９は、縦断面がＬ字状を呈するように構成されている。ボビン７５は、コイル７７とともにヨークケース７９に収められている。ヨークキャップ８１は、ボビン７５をヨークケース７９に収めた後にヨークケース７９に圧入され、ヨークケース７９の上部を閉塞する。また、ヨークキャップ８１は、コイル７７の配線８３を取り出す開口８５が一部位に形成されている。また、ヨークケース７９の上部のうち、開口８５に対応する位置には、開口８６が形成されている。なお、開口８５，８６には、電磁石３７の組み立て後にシール剤を充填する。
【００５６】
図５に示すように、上ケーシング部３９は、平面視における中央部に開口部８７を形成されている。上ケーシング部３９は、下ケーシング部３３の取付部４７に対応する位置に取付部８９を形成されている。開口部８７の外周側であって、下ケーシング部３３の空間部４９に対応する位置に空間部９１が形成されている。空間部９１の外周側には、下ケーシング部３３の収容部５１に対応する位置に収容部９３が形成されている。上ケーシング部３９の天井面には、下隔壁５３に対応する位置に、上隔壁９５が形成されている。上隔壁９５は、ロータ部３５側へ突出して形成されている。
【００５７】
上ケーシング部３９は、図７に示すように、上部に体積補償部４３を備えている。体積補償部４３は、連通口９７と、ダイアフラム９９と、キャップ１０１とを備えている。連通口９７は、収容部９３とダイアフラム収容空間ＳＰと大気とを連通するように形成されている。また、その開口面積は、上述した注入孔５９より小さくされている。ダイアフラム９９は、弾性変形可能な材料で形成されている。キャップ１０１は、ダイアフラム９９を覆い、かつダイアフラム収容空間ＳＰを覆ってねじ込まれる。この際、ダイアフラム９９の外周フランジ部は、キャップ１０１と上ケーシング部３９とで挟持される。キャップ１０１は、ダイアフラム９９がキャップ１０１側へ突出するように変形した際に、キャップ１０１内の空気を排出し、ダイアフラム９９が連通口９７側に戻る際に、キャップ１０１内に空気を取り込むための通気口１０３が形成されている。通気口１０３は、キャップ１０１のダイアフラム収容空間ＳＰ側に連通し、キャップ１０１のネジ部の周囲に沿って形成された隙間を通ってキャップ１０１の外部である大気に連通している。
【００５８】
上述した電磁石３７は、上ケーシング部３９の収容部９３の外周内壁に圧入される。ロータ部３５は、回転軸６５をベアリング７３を介して、上ケーシング部３９及び下ケーシング部３３の開口部８７，４５に挿入支持されて電磁石３７の内側に配置される。このように組み付けた後、図４及び図５に示すように、下ケーシング部３３の下面に取り付け基台２１を当て、ボルトＢＳとナットＮＳで三者を共締めにする。これによりロータ部３５は、下ケーシング部３３と上ケーシング部３９とで密閉される。また、図６に示すように、開口部８５，８６に対応する上ケーシング部３９の開口にもシール剤を充填する。これにより、ステアリングダンパ２３の内部への液滴の浸入を防止する。
【００５９】
なお、上述した開口部８７が本発明における「軸受部」に相当し、ダイアフラム９９が本発明における「膜部材」に相当する。
【００６０】
ロータ部３５が密閉されると、図７に示すように、オイルシール７１と、外筒６７と、環状部材６９と、電磁石３７の内周面と、下ケーシング部３３の底面と、上ケーシング部３９の天井面とで仕切られた磁性流体室４１が形成される。
【００６１】
磁性流体室４１への磁性流体の充填は、注入孔５９へ磁性流体が加圧注入されることによって行われる。その際、磁性流体が連通口９７から排出されてくるまで磁性流体の注入を維持させる。連通口９７から磁性流体が排出されると、磁性流体室４１に磁性流体が充填されたことを示すので、連通口９７をダイアフラム９９で閉塞するとともに、キャップ１０１でダイアフラム９９を押さえつつダイアフラム収容空間ＳＰを塞ぐ。さらに、注入孔５９を閉塞する。このように、連通口９９から磁性流体が溢れるまで加圧注入を継続することで、磁性流体室４１の空気を押し出させつつ、磁性流体室４１に磁性流体を充填させることができる。したがって、磁性流体を充填する際にエア噛みを防止できる。
【００６２】
なお、上述した注入孔９７と連通口９９が本発明における「第１の作業孔」と「第２の作業孔」に相当する。
【００６３】
この磁性流体室４１は、磁性流体を充填されている。磁性流体としては、ＭＲ流体（磁性粘性流体：Magneto-rheological fluid）や、ＭＣＦ流体（磁気混合流体：Magnetic compound fluid）、ＥＲ流体（電気粘性流体：Electro-rheological fluid）などが挙げられる。いずれも磁界や電界を印加することにより、粘性を調整することができるものである。
【００６４】
ＭＲ流体は、強磁性体微粒子が液体中に分散されたスラリーからなる。強磁性体微粒子の粒径は、通常、数十ｎｍ程度以下である。強磁性体微粒子は、例えば、鉄やニッケル、マンガンなどの金属、またはマンガン亜鉛フェライトなどの鉄やニッケル、マンガンなどを含む合金などにより形成することができる。強磁性体を分散させる液体は、水や水溶液であってもよいし、イソパラフィン、アルキルナフタレン、パーフルオロポリエーテルなどの有機溶媒などであってもよい。
【００６５】
磁場が印加されていない状態では、磁性流体内の強磁性体微粒子は、ほぼ均一に分散された状態にある。このため、一般的には、磁場が印加されていない状態の磁性流体は、ニュートン流体としての挙動を示す。一方、磁場が印加されると、磁性流体内の各磁区が磁気的に分極する。このため、例えば、ＭＲ流体においては、強磁性体微粒子間に結合力が生じる。したがって、複数の強磁性体微粒子がクラスターを形成するので、見かけ上の粘性が増大する。つまり、図７に示すように、電磁石３７により磁場が印加されると、二点鎖線で示すように磁界が発生し、磁性流体に磁界が印加されるので、磁性流体の粘度が増大する。したがって、電磁石３７に供給する電流を調整することで、所望のせん断による減衰力をステアリングダンパ２３に生じさせることができる。
【００６６】
下ケーシング部３３の開口部４５から突出した回転軸６５には、ステイアーム１０５の一端側が取り付けられている。図２（ｂ）に示すように、ステイアーム１０５の他端側は、ストッパ１０７を介して、メインフレーム３に固定されている。また、上ケーシング部３９の開口部８７から突出した回転軸６５には、舵角センサ１０９が連結されている。舵角センサ１０９は、回転軸６５の回転角度を検出して、ステアリングシャフト７の操舵角を検出する。舵角センサ１０９は、例えば、専用のコントローラに接続され、ステアリングダンパ２３の減衰力を調整するための信号として利用される。なお、専用のコントローラに代えて、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）を利用してもよい。
【００６７】
＜ステアリングダンパ２３の効果＞
上述した構成のステアリングダンパ２３は、電磁石３７により磁性流体の粘性を変化させることにより、下ケーシング部３３と上ケーシング部３９とで覆われたロータ部３５の減衰力を調整することができる。磁性流体室４１には体積補償部４３を設けてあるので、外部環境の温度変化により磁性流体の体積が膨張したり、振動に起因してエア噛みが生じたりしても、体積膨張を体積補償部４３で吸収したり、磁性流体よりも軽い気泡を体積補償部４３に集めたりすることができる。したがって、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパ２３の減衰特性変化を防止することできる。
【００６８】
また、体積補償部４３は、上ケーシング部３９のうち、磁性流体室４１の上方に相当する位置に設けられている。したがって、磁性流体よりも軽い気泡を体積補償部４１に効率的に収集させることができるので、小さな気泡をも体積補償部４１に収集させることができる。
【００６９】
また、体積補償部４３は、上ケーシング部３９に形成され、磁性流体室４１とダイアフラム収容空間ＳＰとを連通した連通口９７と、連通口９７を閉塞し、弾性変形が可能なダイアフラム９９と、を備えている。したがって、磁性流体が膨張しても、連通口９７を閉塞するダイアフラム９９が弾性変形するので、膨張を吸収することができる。また、磁性流体が膨張した後に収縮しても、ダイアフラム９９が元の形状へ戻るので、エア噛みが生じない。
【００７０】
また、ロータ部３５は、互いに締結された下ケーシング部３３と上ケーシング部３９とによって密閉されている。したがって、塵埃が入り込みにくいので、長期間にわたってロータ部３５を円滑に動作させることができる。また、磁性流体が膨張して上ケーシング部３９と下ケーシング部３３との内圧が高まったとしても互いに締結された上ケーシング部３９と下ケーシング部３３が変形しないので、シール性に優れ、磁性流体の漏れが生じない。
【００７１】
また、ロータ部３５は、磁性体で構成された環状部材６９を外筒６７の外周面に取り付けられている。したがって、ロータ部３５の円板部６３や外筒６３を非磁性体とし、環状部材６９を磁性体とすることで、磁性流体室４１への磁界の通りやすさを維持しつつも、構造の自由度を高くすることができる。
【００７２】
また、オイルシール７１は、外筒６７の内周面に設けられているので、回転軸６５とオイルシール７１との距離を最大限に長くすることができる。したがって、回転軸６５を中心としたガタツキを最小限に抑えることができる。その結果、磁性流体室５１のエア噛みをより抑制することができる。また、磁性流体室４１の容積を極力小さくできるので、高価な磁性流体の使用量を少なくでき、コストを抑制することができる。
【００７３】
また、上ケーシング部３９は、天井面のうち、外筒６７の内周面とロータ部３５の回転軸６５との間にて、円板部６３側へ突出して形成された上隔壁９５を設けられ、下ケーシング部３３は、底面のうち、外筒６８の内周面とロータ部３５の回転軸６５との間にて、円板部６３側へ突出して形成された下隔壁５３を設けられ、オイルシール７１は、上隔壁９５の外周面と、下隔壁５３の外周面にオイルシール７１のリップ部が接触するように、上隔壁９５及び下隔壁５３の外側に設けられている。したがって、上ケーシング部３９と下ケーシング部３３とが多少がたついたとしても、オイルシール７１のリップ部が上隔壁９５及び下隔壁５３から離れることがない。したがって、磁性流体が漏れ出すことを防止できる。
【００７４】
また、連通口９７は、体積補償部４３を兼ねているので、ステアリングダンパ２３の構造を簡易化することができる。
【００７５】
＜自動二輪車１の効果＞
上述したステアリングダンパ２３は、体積補償部４３を前方に向けた姿勢で、かつ円板部６３がヘッドパイプ５の軸線と直交する姿勢でステアリングハンドル１９に取り付けられている。ヘッドパイプ５は、キャスターアングルを有するように上部が後方に傾斜された姿勢となっているので、体積補償部４３が最上部に位置することになる。したがって、磁性流体の膨張を体積補償部４３で吸収することができるとともに、エア噛みにより生じた気泡を体積補償部４３に収集することができる。その結果、磁性流体の体積膨張やエア噛みに起因するステアリングダンパ２３の特性変化を防止することでき、自動二輪車１のハンドリングが変動することを防止できる。
【００７６】
また、ステアリングダンパ２３は、ステアリングハンドル１９に固定されており、回転軸６５に一端側が連結されたステイアーム１０５を備え、このステイアーム１０５は、その他端側がメインフレーム３に固定されている。したがって、自動二輪車１へのステアリングダンパ２３の取付を容易に行うことができる。
【００７７】
本装置発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７８】
（１）上述した実施例では、連通口９７が体積補償部４３に形成されているが、連通口９７とは異なる位置に排出口を形成しておいてもよい。これにより、体積補償部４３を閉塞させた状態で、磁性流体を磁性流体室４１に注入させ、排出口から磁性流体が溢れた時点で排出口を閉塞すればよい。既にダイアフラム９９及びキャップ１０１が取り付けられているので、排出口を図示しないネジ等で閉塞するとともに、注入孔５９をネジ６２で閉塞するだけでよい。
【００７９】
（２）上述したステアリングダンパ２３の実施例では、外筒６７の外周面に環状部材６９を取り付けた構成としている。しかしながら、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、ロータ部３５は、円板部６３の外周面を回転軸６５の方向に延ばしてなる外筒６７を備え、電磁石３７は、発生させた磁界がロータ部３５の外筒６７を通る位置に配置されている構成としてもよい。これにより、円板部６３よりも大面積となる外筒６７を電磁石３７からの磁束が通るので、磁性流体室４１を通過する磁束を多くすることができる。したがって、磁性流体の粘性を変化させた際にロータ部３５に生じる減衰力を大きくできる。さらに、ロータ部３５は、外筒６７の外周面を磁性体で構成するようにしてもよい。これにより、効率的に外筒６７に対して磁界を通させることができるので、磁性流体の粘性を効率的に調整することができる。
【００８０】
（３）上述したステアリングダンパ２３の実施例では、オイルシール７１を外筒６７の内周面に配置しているが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、磁性流体室４１を液密に維持するオイルシール７１を外筒６７の内周側（例えば、外筒６７の内周面と回転軸６５との中間位置）に設けてもよい。これにより、回転軸６５に近い位置にオイルシール７１を設けた構造に比較して、回転軸６５とオイルシール７１との距離を長くすることができ、回転軸６５を中心としたガタツキを抑制できる。したがって、磁性流体室４１のエア噛みを抑制できる。また、磁性流体室４１の容積を小さくできるので、高価な磁性流体の使用量を少なくでき、コストを抑制することができる。
【００８１】
（４）上述したステアリングダンパ２３の実施例では、シール部材としてオイルシール７１を採用しているが、回転しつつも磁性流体の漏れを防止できる他のシール部材を用いてもよい。
【００８２】
（５）上述したステアリングダンパ２３の実施例では、下隔壁５３及び上隔壁９５にオイルシール７１を配置しているが、下隔壁５３及び上隔壁９５を省略した構成としてもよい。これにより下ケーシング部３３及び上ケーシング部３９の構成を簡単化することができ、コストダウンを図ることができる。
【００８３】
（６）上述した自動二輪車１の実施例では、ステアリングダンパ２３の体積補償部４３が前方に向くような姿勢で取り付けられているが、図２（ａ）に示すように回転軸６５よりも体積補償部４３が前側にあればよく、平面視における図２（ａ）に示す取り付け姿勢に限定されるものではない。
【００８４】
（７）上述した自動二輪車１の実施例では、ステアリングダンパ２３のステイアーム１０５をストッパ１０７によりメインフレーム３に固定している。しかし、本発明はストッパ１０７を必須とするものはなく、例えば、ステイアーム１０５を延長して、その端部をメインフレーム３に直接的に固定するようにしてもよい。
【００８５】
（８）上述した自動二輪車１の実施例では、鞍乗型車両として自動二輪車１を例示した。本発明は、上述した自動二輪車１とは異なる、例えば、スクータ、スクータタイプ以外のモペットなどの自動二輪車や、自動三輪車、自動四輪車、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle（全地形型車両）四輪バギー）、スノーモービルなどの鞍乗型車両であっても適用することができる。
【００８６】
＜ステアリングダンパ２３の製造方法＞
次に、図１０を参照して、上述したステアリングダンパ２３の製造方法の一例について説明する。なお、図１０は、ステアリングダンパの製造方法の説明に供する模式図である。
【００８７】
ステアリングダンパ２３の注入孔５９を開放させ、さらにキャップ１０１とダイアフラム９９を取り外した状態とする。換言すると、注入孔５９により磁性流体室４１を大気に連通させ、さらに連通口９７により磁性流体室４１を大気に連通させた状態とする。そして、ステアリングダンパ２３を起立姿勢とさせる。具体的には、ステアリングダンパ２３の注入孔５９を連通口９７よりも低い位置となるように、下ケーシング部３３及び上ケーシング部３９の外面が鉛直姿勢となるようにする。
【００８８】
鉛直姿勢とされたステアリングダンパ２３の注入孔５９から磁性流体を加圧注入すると、磁性流体はオイルシール７１及びその周囲に拡がる。その際には、注入孔５９の磁性流体室４１における開口面が注入促進室６１とされていること、及び、オイルシール７１の凹部が注入孔５９に向けられていることから、粘性の高い磁性流体が磁性流体室４１に入りやすくすることができる。そして、上ケーシング部材３９側にあるオイルシール７１側にも磁性流体が回り込みつつ、平面視で環状に形成されている磁性流体室４１の全周にわたって磁性流体がゆきわたる。このとき、連通口９７が上に位置しているので、磁性流体室４１に存在している空気が連通口９７から徐々に押し出されてゆく。そして、磁性流体が連通口９７から溢れたのを見計らって、注入孔５９からの磁性流体の注入を停止させる。そして、注入孔５９をネジ６２により閉塞させる。さらに、溢れた磁性流体にダイアフラム９９を押し付け、連通口９７を閉塞するようにダイアフラム９９をダイアフラム収容空間ＳＰの底部に取り付け、その上からダイアフラム９９の外周部を挟むようにキャップ１０１を取り付ける。これにより、上述したステアリングダンパ２３が完成する。
【００８９】
上述したステアリングダンパ２３の製造方法によると、注入孔５９から注入された磁性流体は連通口９７から排出されるので、磁性流体室４１の空気を押し出させつつ磁性流体室４１に磁性流体を充填させることができる。したがって、真空引きを行う必要がなく、ステアリングダンパ２３の製造を容易に行うことができる。
【００９０】
また、磁性流体が排出される連通口９５よりも下方に注入孔５９が位置するように、ステアリングダンパ２３の姿勢を固定した上で、注入孔５９から磁性流体を注入するようにしているので、エア噛みが生じても上方へ排出させることができる。したがって、磁性流体室４１におけるエア噛みを抑制できる。
【００９１】
本方法発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００９２】
（１）上述した実施例では、ステアリングダンパ２３を鉛直姿勢としているが、鉛直姿勢でなくとも、注入孔５９が連通口９７よりも低い姿勢となる傾斜姿勢としてもよい。このような傾斜姿勢であっても上記同様の効果を奏する。
【００９３】
（２）上述した実施例では、連通口９７が体積補償部４３に形成されているが、連通口９７とは異なる位置に排出口を形成しておいてもよい。この場合、連通口９７は磁性流体を注入する際には既にダイアフラム９９及びキャップ１０１で閉塞されている。そして、排出口から磁性流体が溢れた時点で排出口を閉塞するようにすればよい。これにより、磁性流体が排出口から溢れた時点で磁性流体室を閉塞するための工数を削減できる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明は、ステアリングダンパ及びそれを備えた鞍乗型車両並びにその製造方法に適している。
【符号の説明】
【００９５】
１  …  自動二輪車
３  …  メインフレーム
５  …  ヘッドパイプ
７  …  ステアリングシャフト
９  …  アッパブラケット
１１  …  アンダブラケット
１３  …  一対のフロントフォーク
１９  …  ステアリングハンドル
３３  …  下ケーシング部
３５  …  ロータ部
３７  …  電磁石
３９  …  上ケーシング部
４１  …  磁性流体室
４３  …  体積補償部
５３  …  下隔壁
５９  …  注入孔
６１  …  注入促進室
６３  …  円板部
６５  …  回転軸
６７  …  外筒
６９  …  環状部材
７１  …  オイルシール
７７  …  コイル
９５  …  上隔壁
９７  …  連通口
９９  …  ダイアフラム
１０１  …  キャップ
１０５  …  ステイアーム
１０７  …  ストッパ
【図１】
2013168420.tif 000003
【図２】
2013168420.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013168420.tif 000009
【図８】
2013168420.tif 000010
【図９】
2013168420.tif 000011
【図１０】
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【国際調査報告】
2013168420.tif 000013
2013168420.tif 000014
2013168420.tif 000015