(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体を押圧して減衰力を発生させる減衰力発生機構において、
前記弾性体が押圧された際の押圧方向と直角な方向への膨張を抑制する拘束壁を設け、  前記弾性体が、膨張して前記拘束壁に接触して拘束される膨張接触面と、他方向に膨張して前記拘束壁に接触しない膨張非接触面とを備えることを特徴とする自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構。
【請求項２】
前記弾性体は、前記拘束壁に対して押圧当初隙間を有して接触せず、押圧が進行すると接触することを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構。
【請求項３】
前記弾性体は、押圧が進行すると前記拘束壁に接触する面積を拡大していくことを特徴とする請求項２記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構。
【請求項４】
前記弾性体に前記拘束壁側に開口された中空部を設け、同中空部に別の中間弾性体を挿入し、
前記弾性体の押圧により前記中間弾性体が圧縮されて前記開口から膨出して前記拘束壁に圧接することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構。
【請求項５】
弾性体を押圧して減衰力を発生させる減衰力発生機構において、
前記弾性体に押圧方向と直角な方向に開口された中空部を設け、同中空部に別の中間弾性体を挿入し、
前記中空部の開口に対向して拘束壁を有し、
前記弾性体の押圧により前記中間弾性体が圧縮されて前記開口から膨出して前記拘束壁に圧接することを特徴とする自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性体を押圧して減衰力を発生させる減衰力発生機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
減衰力発生機構は、振動の吸収を要求される種々の箇所に用いられており、例えば自動二輪車においてフロントフォーク下端部にリンクを介して前輪が懸架される所謂ボトムリンク式懸架装置等に使用されており、その一例の特公昭５７−４９４３２号公報に記載された例を、図１４に示す。
【０００３】
油圧緩衝機構を内蔵したフロントフォーク011 の下端部に、リンク012 の前端が枢支され、同リンク012 の中央部に前輪013 が軸支され、リンク012 の後端とフロントフォーク012 の中央部との間にサブクッションユニット014 が介装されている。
【０００４】
そしてこのサブクッションユニット014 は、フロントフォーク011 側に枢着された円筒状本体015 内に摺動自在に嵌装されたピストン016 が、リンク012 側に枢着されたロッド017 の先端に連結されており、ピストン016 の上面に前輪013のバウンド側の緩衝部材であるクッションラバー018 が内装され、ピストン016の下面にはリバウンド側のストッパー部材であるストッパーラバー019 が内装されている。
【０００５】
しがってサブクッションユニット014 は、クッションラバー018 が圧縮側減衰力を発生し、ストッパーラバー019 が引張り側減衰力を発生し、前輪013 のバウンドおよびリバウンドを抑制しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに特に圧縮側においてクッションラバー018 は、圧縮時の弾性変形を拘束するものはなく解放されているので、ダンパーとしての特性は、クッションラバー018 の材料の特性であり、設定の自由度が材料のみによって決定される。
したがって変位量に対する荷重の所要の関係を得るのが難しい。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、簡単な構造で、変位量に対する荷重の所要の関係を容易に得ることができる減衰力発生機構を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、弾性体を押圧して減衰力を発生させる減衰力発生機構において、前記弾性体が押圧された際の押圧方向と直角な方向への膨張を抑制する拘束壁を設け、前記弾性体が、膨張して前記拘束壁に接触して拘束される膨張接触面と、他方向に膨張して前記拘束壁に接触しない膨張非接触面とを備えることを特徴とする自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構とした。
【０００９】
弾性体が押圧されると、押圧方向と直角な一方向への膨張を拘束壁が抑制するので、弾性体は拘束壁を押圧する力が増加して摺動抵抗が増し、弾性体としての特性に加えて弾性体の接触面による摺動抵抗が作用するとともに、弾性体が他方向に膨張して弾性体の拘束壁に接触しない膨張非接触面を有することで、変位量に対する荷重の所要の関係を容易に得ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構において、前記弾性体が、前記拘束壁に対して押圧当初隙間を有して接触せず、押圧が進行すると接触するものである。
【００１１】
弾性体は、押圧当初拘束壁に対して隙間を有して接触していないので、弾性体のみの特性で変位量の増加に対して荷重は漸増し、弾性体が拘束壁に接して押圧が進むと、摺動抵抗が加わり変位量の増加に対して荷重が急増し、所要の特性を得ることが容易にできる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構において、前記弾性体が、押圧が進行すると前記拘束壁に接触する面積を拡大していくものである。
弾性体が押圧され、拘束壁に接触した後は、接触面積を拡大するので、摺動抵抗も増加し、変位量の増加にする荷重の増加の割合の関係を滑らかな所要の特性とすることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの項記載の自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構において、前記弾性体に前記拘束壁側に開口された中空部を設け、同中空部に別の中間弾性体を挿入し、前記弾性体の押圧により前記中間弾性体が圧縮されて前記開口から膨出して前記拘束壁に圧接するものである。
【００１４】
弾性体が押圧されると、弾性体単独の弾性特性とともに弾性体が拘束壁に接触することによる摺動抵抗が加わり、さらに中間弾性体が圧縮されて前記開口から膨出して前記拘束壁に圧接することによる摺動抵抗が作用して弾性体の変位量と荷重の所要の関係を容易に得ることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、弾性体を押圧して減衰力を発生させる自動二輪車の車輪懸架装置の減衰力発生機構において、前記弾性体に押圧方向と直角な方向に開口された中空部を設け、同中空部に別の中間弾性体を挿入し、前記中空部の開口に対向して拘束壁を有し、前記弾性体の押圧により前記中間弾性体が圧縮されて前記開口から膨出して前記拘束壁に圧接する減衰力発生機構である。
【００１６】
弾性体が押圧されると、押圧当初は弾性体および中間弾性体の弾性特性が作用するが、押圧が進行し中間弾性体が圧縮されて弾性体の中空部の開口から膨出して拘束壁に接触すると摺動抵抗が働く。
したがって弾性体の変位量と荷重の所要の関係を容易に得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図８に図示し説明する。
図１は、本実施の形態の減衰力発生機構を車輪懸架装置に適用したスクータ型自動二輪車１の一部省略した側面図である。
【００１８】
車体前部２と後部３との間に低床式フロア４が形成されており、車体前部２のヘッドパイプ５から下方へ延出したダウンフレーム６は、下端で後方に屈曲してフロア４を構成している。
【００１９】
ヘッドパイプ５にはステアリングシャフト７が回動自在に嵌装され、同ステアリングシャフト７の下端に左右一対のフロントフォーク８が一体に装着されて下方に延出されており、同フロントフォーク８の下端にはリンク部材である揺動アーム９がピボットアームボルト11により揺動自在に枢支されている。
この揺動アーム９の自由端に前車軸12を介して前輪13が軸支されている。
【００２０】
フロントフォーク８は、前壁とその両側壁とで断面コ字状をしており、下端部の左右側壁にボルト孔を有し、同ボルト孔に合わせて揺動アーム９の基端ピボット部９ａがブッシュ14を介装して両側壁間に嵌合してピボットアームボルト11により貫通軸支される。
揺動アーム９の基端ピボット部９ａは、両側が拡径した円筒状をなし、同円筒外周面から遠心方向に板状のレバー10が延びて一体に形成されている。
【００２１】
揺動アーム９が基端ピボット部９ａより後方に延出している場合に、該レバー10は、揺動アーム９と約６０度の角度で斜め上側に延びており、したがってフロントフォーク８と揺動アーム９との間に延出している。
【００２２】
フロントフォーク８の下端に枢支された揺動アーム９の基端ピボット部９ａの上方に隣接して扇形をしたケース15がフロントフォーク８に嵌合して固着されている。
【００２３】
図３に図示するようにケース15は、扇形状をした側壁15ａと外周壁15ｂおよび半径方向に沿った前壁15ｃと後壁15ｄにより形成された箱体であり、側壁15ａの前端縁に沿って長孔15ｅが形成され、前壁15ｃの上下端および後壁15ｄの上端にそれぞれ左右巾方向に貫通する円孔15ｆが穿設されている。
【００２４】
そして図３に示すように該ケース15の側壁15ａに対向する開口を板状の蓋部材16が塞ぐようになっており、同蓋部材16は側壁15ａと同じ扇形状をし、前記長孔15ｅに対応して長孔16ｅ，前記３個の円孔15ｆに対応してそれぞれ円孔16ｆが設けられている。
【００２５】
前記対向する長孔15ｅ，16ｅには係止片17が係合される。
ケース15に蓋部材16が合わされると、ケース15の下面のみが開放された状態となる。
【００２６】
かかるケース15および蓋部材16の内部に弾性体20が収容される。
弾性体20は、ポリエステルエラストマー材で構成され、図４および図５を参照してケース15の内空間に合わせて概ねケース15を一回り小さくした形状であり、左右側面20L，20Rは略平行であるが前部から後方へいくにしたがい徐々に互いに近づくように僅かに湾曲しており、後面からは大きく突起20ａが突出している。
【００２７】
このような輪郭形状をしたゴム弾性体20の内部は、巾方向に貫通した各種形状をした３つの孔が穿設されており、前側から順に長円孔20ｂ（前記ケース15の長孔15ｅに対応する），変形長円孔20ｃ，変形円孔20ｄが形成され、さらに突起20ａの基部に後面に沿って貫通した長孔20ｅが形成されている。
【００２８】
以上のような弾性体20およびケース15等の組付けに際しては、まず揺動アーム９と一体のレバー10がゴム弾性体20の突起20ａ基部の長孔20ｅに貫通するようにしてレバー10に弾性体20を取り付け、同弾性体20にケース15を被せ弾性体20を内部に嵌入し、次いで蓋部材16を当てがい蓋をする。
するとレバー10はケース15の下方開放口からケース15内に挿入される構造となる。
【００２９】
そしてケース15の長孔15ｅ，弾性体20の長孔20ｂ，蓋部材16の長孔16ｅを係止片17が貫通し嵌着されるようにし、ケース15の後壁15ｄの上端の円孔15ｆおよび蓋部材16の対応する円孔16ｆにネジ25を貫通螺合してケース15と蓋部材16を一体に固着する。
【００３０】
こうしてレバー10に弾性体20を介して取り付けられたケース15と蓋部材16を、フロントフォーク８の後側の凹部に嵌入し、同凹部底面にケース15の前壁15ｃを当接する。
【００３１】
フロントフォーク８の左右側壁の前端縁に沿った所定位置には上下に円孔が形成されていて、同円孔にケース15および蓋部材16の円孔15ｆ，16ｆを一致させ、それぞれボルト26を貫通してナットを螺合し緊締する。
したがってフロントフォーク８にケース15と蓋部材16がボルト26により共締めされて固着される。
【００３２】
こうして組付けられると、弾性体20はケース15内に図４および図５に示す状態で収納されている。
すなわち弾性体20の前端部は係止片17により貫通係止されて位置決めがなされ、後部はレバー10が長孔20ｅに嵌入されており、さらに後方に突起20ａが突出してケース15の後壁15ｄに当接可能としている。
【００３３】
そして図５に示すようにケース15内に収納された弾性体20は、その左右側面20L ，20R が前部すなわち係止片17により係止される側においてケース15の側壁15ａと蓋部材16とに接しているが、後方へいくにしたがいケース15の側壁15ａと蓋部材16から徐々に離れて隙間を有している。
以上のように弾性体20が、係止片17に前部を係止されレバー10に後部を係止されてフロントフォーク８とレバー10との間に介装される簡単な構造をしている。
【００３４】
地面の凹凸を前輪13が受けたりブレーキ時に荷重が加わったりして揺動アーム９が揺動すると、図６および図７に示すように揺動アーム９およびこれと一体のレバー10は揺動し、レバー10は弾性体20を前方のフロントフォーク８側に押圧して弾性変形させる。
【００３５】
弾性体20は、押圧されると押圧方向と直角な方向すなわち上下方向および左右方向に膨張し、左右方向への膨張は左右側面20L ，20R を膨出しそれぞれケース15の側壁15ａと蓋部材16とに接触して膨張が抑制されることになり、押圧が進むにしたがい接触面積も増え、接触面での摺動抵抗を増加させる。
弾性体20の変位量（ストローク）が増すにしたがい弾性力とともに摺動抵抗が累進的に増加する。
【００３６】
本例におけるストローク−荷重特性を図８に実線で示す。
ストローク−荷重特性は、ヒステリシス曲線をなし、ストロークが小さい動き始めは、摺動抵抗が小さく緩やかな傾きの漸増する曲線をなし、ストロークが大きくなり弾性力とともに摺動抵抗が加わるようになると荷重の増加が急になり、累進的に増加する摺動抵抗の作用で荷重の増加割合はさらに大きくなって急傾斜の急増する曲線を示して減衰効果を高めている。
【００３７】
弾性体20の左右側面20L ，20R の形状を変えることで、摺動抵抗の作用を容易に変えることができ、よってストローク−荷重特性を所要の特性に設定することが容易にできる。
【００３８】
次に別の実施の形態について図９ないし図１１に基づき説明する。
本実施の形態は、前記実施の形態と同じ前輪懸架機構に適用したものであり（同じ部材は同じ符号を用いる）、弾性体30も形状を同じくしているが、その中空部の１つである変形長円孔30ｃに別の中間弾性体35を挿入している。
中間弾性体35は、弾性体30より弾性係数が小さい容易に変形する素材からなる。
【００３９】
揺動アーム９が揺動する前の状態（図９および図１０参照）では、図１０に示すように中間弾性体35は、変形長円孔30ｃに嵌合されて変形長円孔30ｃの左右の開口より内部に納まっている。
【００４０】
地面の凹凸を前輪13が受けたりブレーキ時に荷重が加わったりして揺動アーム９が揺動すると、弾性体30が押圧され弾性変形し、変形長円孔30ｃも押圧方向に圧縮されて内部の中間弾性体35を圧縮する。
すると中間弾性体35は柔らかいので、容易に変形して圧縮方向と直角な方向に膨張して変形長円孔30ｃの左右開口から膨出し、ケース15の側壁15ａと蓋部材16とに接触して膨張が抑制されることになり、接触面での摺動抵抗を増加させる。
【００４１】
前記したように弾性体30自体もその左右側面30L ，30R がケース15の側壁15ａと蓋部材16とに接触して摺動抵抗を増加させるので、弾性体30および中間弾性体35の弾性力と弾性体30の摺動抵抗に加えてさらに中間弾性体35の摺動抵抗が加わることになり、ストローク−荷重特性をみると、図８に破線で示すようになる。
【００４２】
すなわち前記実施の形態の場合（実線）に比べてより早い段階のより小さいストロークで曲線が急な傾きとなる特性を示すようになっている。
このように中間弾性体35が挿入される簡単な構造によりストローク−荷重特性を変えることができ、所要の特性を容易に設定することができる。
【００４３】
次にさらに別の実施の形態について図１２および図１３に基づき説明する。
本実施の形態は、前記図９ないし図１１に示す実施の形態と殆ど同じであるが（同じ部材は同じ符号を用いる）、弾性体40の形状が若干異なるだけである。
【００４４】
すなわち弾性体40の左右側面40L ，40R が平行であり、ケース15内において弾性体40は、側壁15ａと蓋部材16の間に隙間を有して収納され、図１３に示すように弾性体40が押圧されても弾性体40の左右側面40L ，40R は側壁15ａと蓋部材16とは接触せず隙間が確保される。
よって弾性体40は、前記実施の形態の弾性体30と異なり押圧時の膨張を拘束されることはない。
【００４５】
弾性体40の変形長円孔40ｃには中間弾性体45が挿入されており、弾性体40が押圧される前には、図１２に示すように中間弾性体45は変形長円孔40ｃ内に納まっているが、弾性体40が押圧されると図１３に示すように中間弾性体45は圧縮され圧縮方向と直角な方向に膨張して変形長円孔40ｃの左右開口から膨出し、ケース15の側壁15ａと蓋部材16とに接触して膨張が抑制されることになり、接触面での摺動抵抗を増加させる。
【００４６】
したがって弾性体40が押圧されると、弾性体40の弾性力に中間弾性体45による摺動抵抗が加わることになり、前記実施の形態とはまた異なるストローク−荷重特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る減衰力発生機構を車輪懸架装置に適用したスクータ型自動二輪車の一部省略した側面図である。
【図２】フロントフォークとその近傍の側面図である。
【図３】ケース，蓋部材および係止片の分解斜視図である。
【図４】車輪懸架装置の減衰力発生機構を示す断面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線に沿って截断した断面図である。
【図６】車輪懸架装置の別の状態の減衰力発生機構を示す断面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って截断した断面図である。
【図８】減衰力発生機構の弾性特性を示す図である。
【図９】別の実施の形態に係る減衰力発生機構を用いた車輪懸架装置の要部断面図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線に沿って截断した断面図である。
【図１１】別の状態の同断面図である。
【図１２】さらに別の実施の形態に係る減衰力発生機構を用いた車輪懸架装置の要部断面図である。
【図１３】別の状態の同断面図である。
【図１４】従来の減衰力発生機構を用いた前輪懸架装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…スクータ形自動二輪車、２…車体全部、３…車体後部、４…フロア、５…ヘッドパイプ、６…ダウンフレーム、７…ステアリングシャフト、８…フロントフォーク、９…揺動アーム、10…レバー、11…ピボットアームボルト、12…前車軸、13…前輪、14…ブッシュ、15…ケース、16…蓋部材、17…係止片、
20…弾性体、25…ネジ、26…ボルト、
30…弾性体、35…中間弾性体、
40…弾性体、45…中間弾性体。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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