JP2010261477A - 区画部材 - Google Patents

Abstract

【課題】懸架バネの一端を係止しながら減衰作用を具現化する区画部材の製作に手間を要しないようにする。
【解決手段】車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装される画成部材であって、上記のフォーク本体内に収装のダンパを構成するシリンダ体の外周に保持されながらその外周を対向するフォーク本体側の内周に摺接する本体部１と、この本体部１の上下端側の連通を許容する複数の通路１ａとを有し、この通路１ａがフォーク本体内に収容の作動流体の通過時に所定の減衰作用を具現化してなる区画部材において、本体部１が樹脂材で形成されて上端部１ｂがシリンダ体Ｃの外周に保持されると共に下端部１ｃがフォーク本体側の内周に摺接する截頭円錐筒状に形成されてなる。
【選択図】図２

Description

この発明は、区画部材に関し、特に、フロントフォークを構成する車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装される区画部材の改良に関する。

フロントフォークを構成する車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装される区画部材としては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示の提案にあっては、区画部材が環状に形成の本体部を有し、この本体部がフォーク本体内に収装のダンパを構成するシリンダ体の外周に保持されながらその外周をフォーク本体側たる車輪側チューブの内周に摺接させてなる。

そして、この区画部材は、下端が車輪側チューブの下端側に担持される懸架バネの一端たる上端を下端で係止しながらその上下端側の連通を許容する通路を有し、この通路を作動油が通過するときに所定の減衰作用を具現化する。

ちなみに、フォーク本体は、車体側チューブの下端側内に車輪側チューブの上端側を出没可能に挿通させて伸縮可能とされ、懸架バネは、フォーク本体内たるダンパの外、つまり、リザーバに収装されて車体側チューブ内から車輪側チューブが突出する方向に、すなわち、フォーク本体を伸長方向に附勢する。

それゆえ、この特許文献１に開示の区画部材にあっては、フォーク本体の収縮作動時にリザーバにおいて油面が上昇して、作動油がこの区画部材における通路を通過するときに、所定の減衰作用を具現化する。

特開平６‐１０９０５４（要約，明細書中の段落００１３，同００２５，図２，図３，図４参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の区画部材にあっては、リザーバにおける油面が上昇して作動油が通路を通過するときに、所定の減衰作用を具現化する点で、基本的に問題がある訳ではないが、その実施化を勘案すると、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、特許文献１に開示の区画部材は、結果として所定の形状を呈すれば良いから、鍛造であれ、鋳造であれ、自由に形成されて良いが、鋳造にあっては、周知のように、いわゆる型抜き作業が必須になる。

そして、この型抜き作業の実際を勘案すると、上記した特許文献１に開示の区画部材にあっては、特許文献１中の図４に開示されているように、本体部が多数の小孔からなる通路を有してなるから、この本体部を多数の小孔を有した状態で鋳造するとなると、ほとんど不可能に近いと言い得る。

そこで、この区画部材における本体部は、軽量化を意図してアルミ材で通路を有しない状態に鋳造され、爾後に、たとえば、ドリル利用で多数の小孔を開穿することになるから、この本体部の形成には、多大な手間を要し、その分バネ受け部材における部品コストの低減を困難にし、製品たるフロントフォークにおけるコストの低廉化を阻害し易くなる不具合がある。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、懸架バネの一端を係止しながら減衰作用を具現化する要素とされるのはもちろんのこと、その製作にいたずらな手間を要せず、したがって、フロントフォークにおける製品コストの低廉化に寄与し、その汎用性の向上を期待するのに最適となる区画部材を提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による区画部材の構成を、基本的には、車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装される区画部材であって、上記のフォーク本体内に収装のダンパを構成するシリンダ体の外周に保持されながらその外周を対向する上記のフォーク本体側の内周に摺接する本体部と、この本体部の上下端側の連通を許容する複数の通路とを有し、この通路が上記のフォーク本体内に収容の作動流体の通過時に所定の減衰作用を具現化してなる区画部材において、上記の本体部が樹脂材で形成されて上端部が上記のシリンダ体の外周に保持されると共に下端部が上記のフォーク本体側の内周に摺接する截頭円錐筒状に形成されてなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、区画部材を構成する環状に形成の本体部が樹脂材からなるから、通路の形状を複雑にしない限りにおいて、本体部の型成形による整形、すなわち、本体部を形成する際にこの本体部に所定の通路を併せて形成するのを容易にし、いたずらな手間を要しない。

そして、区画部材を構成する本体部が所定の通路を有するから、フォーク本体の伸縮に伴って作動流体が本体部に形成の通路を通過するときに、所定の減衰作用を具現化する。

このとき、本体部が截頭円錐筒状に形成されるから、この本体部が環状に形成される場合に比較して、本体部に形成される通路を長くすることが可能になり、この通路を作動流体が通過することで具現化される減衰作用の設定に自由度を持たせ得る。

この発明の一実施形態による区画部材を有するフロントフォークを原理的に示す縦断面図である。 図１の区画部材における本体部を半截断面正面図である。 他の実施形態による区画部材を示し、（Ａ）は、平面図で、（Ｂ）は、正面図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図１に示すように、この発明による区画部材は、フロントフォークを構成する車体側チューブＴ１と車輪側チューブＴ２とからなるフォーク本体内に収装されるもので、図示するところでは、このフォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネＳの図中で上端となる一端を係止するバネ受けとしても機能する。

すなわち、この区画部材は、図２に示すように、截頭円錐筒状に、すなわち、図示するところでは、上端側を収斂させて懸架バネＳの上端を係止する下端よりも上端を小径にする截頭円錐筒状に形成の本体部１を有すると共に、この本体部１にこの本体部１の上下方向となる軸線方向に開穿されてこの本体部１の上下端側、すなわち、図示するところでは、本体部１の内周側と外周側との連通を許容する複数の通路１ａを有してなる。

そして、この区画部材にあって、本体部１は、図１に示すように、その一端部たる上端部１ｂがフォーク本体内に収装のダンパを構成するシリンダ体Ｃの外周に保持されながら、その他端部たる下端部１ｃの外周を対向するフォーク本体側、すなわち、図示するところでは、車輪側チューブＴ２の内周に摺接させる。

このとき、本体部１の下端部１ｃは、外周に軸受を有せずして対向する車輪側チューブＴ２の内周に直接摺接するが、これは、この発明において、区画部材における本体部１が硬質の樹脂材で形成されるから、この樹脂材を選択することで、本体部１の下端部１ｃにおける摺動性を保障することも可能になるからである。

とは言え、凡そ軸受は、専用の材料で形成されて設定通りに機能するから、この点からすれば、図示しないが、この軸受を上記の本体部１における下端部１ｃの外周に嵌装し、この軸受の外周が車輪側チューブＴ２の内周に摺接するとしても良いことはもちろんである。

その結果、上記の本体部１を有する区画部材は、この区画部材を挟んで言わばフォーク本体内であってダンパの外となるリザーバを上下に画成すると共に、通路１ａを介して本体部１の上下端側の連通を許容し、フォーク本体内に収容の作動流体が、すなわち、フォーク本体の伸縮作動時に液面（図示せず）を昇降させる作動流体が上記の通路１ａを通過するときに所定の減衰作用を具現化する。

このとき、図示するところでは、フォーク本体が車体側チューブＴ１を大径のアウターチューブにすると共に車輪側チューブＴ２を小径のインナーチューブにする倒立型に設定され、また、ダンパがシリンダ体Ｃを上端側部材にすると共にロッド体Ｒを下端側部材にする倒立型に設定されてなるが、それぞれが逆の正立型に設定されても良い。

すなわち、図示しないが、フォーク本体が車体側チューブＴ１を小径のインナーチューブにすると共に車輪側チューブＴ２を大径のアウターチューブにし、また、ダンパがシリンダ体Ｃを下端側部材にすると共にロッド体Ｒを上端側部材にしても良い。

ちなみに、図示するように、フォーク本体およびダンパが共に倒立型に設定されるときには、懸架バネＳの他端たる下端は、車輪側チューブＴ２のボトム側に担持される。

それに対して、図示しないが、フォーク本体およびダンパが共に正立型に設定されるときには、懸架バネＳの一端たる下端がバネ受け部材の上端に係止、すなわち、担持され、他端たる上端は、車体側チューブＴ１の上端側に係止される。

なお、フォーク本体内には、所定量の作動流体たる作動油が収容され、その際の液面たる油面の位置は、区画部材の下端下方とされて良いが、シリンダ体Ｃ内に気泡を混入する作動油を流入させない観点からは、シリンダ体Ｃにおけるロッド体Ｒを出没させる端部、すなわち、ヘッド端部（符示せず）を油中に位置決めるように設定されるのが好ましい。

また、ダンパにあっては、シリンダ体Ｃに対してロッド体Ｒが出没可能に挿通されて伸縮可能とされ、懸架バネＳによって伸長方向に附勢されながら、図示しないが、シリンダ体Ｃに対してロッド体Ｒが出没するときにシリンダ体Ｃ内に収装の減衰部で所定の減衰作用を具現化する。

一方、この発明による区画部材は、前記したように、截頭円錐筒状に形成の本体部１を有すると共に、この本体部１にこの本体部１の上下端側の連通を許容する複数の通路１ａを有してなる。

ちなみに、この区画部材にあって、本体部１は、図示する截頭円錐筒状に形成されるのに代えて、図示しないが環状に形成されても良く、このとき、通路は、シリンダ体Ｃの軸線方向に沿う本体部１の軸線方向に開穿されるのが良い。

そして、図示する区画部材における本体部１にあって、通路１ａは、上端部１ｂと下端部１ｃの間となる言わば傾斜部１ｄの肉厚を長く貫通するようにして形成される。

ところで、この区画部材にあって、本体部１は、ダンパにおけるシリンダ体Ｃの外周に固定状態に保持されるが、図示するところでは、シリンダ体Ｃの外周に形成の環状溝Ｃ１にストップリング２を嵌装することで実現される。

ちなみに、この区画部材にあって、本体部１は、下端に上端が当接される懸架バネＳの附勢力で上方に押し上げられる状態に維持されるから、上記のストップリング２との間に固定状態に定着する。

つぎに、上記の本体部１に形成される通路１ａについてだが、作動油が通過するときに所定の減衰作用を具現化することからして、設定の減衰作用を具現化できる形状とされるのはもちろんであるが、フォーク本体内における円滑な作動油の流れを保障する上からは、たとえば、必要以上の絞り効果を発揮しない形状が選択されるであろう。

とは言え、この通路１ａが作動油の通過時に減衰作用を具現化することからすれば、いわゆる好ましい減衰作用を、すなわち、ストロークに依存して高い減衰作用の発現を可能にするためには、たとえば、図２示するように、下端の曲率に対して上端の曲率を小さくする長円状に形成されるなどが良い。

そして、この通路１ａは、図示する実施形態では、前記した言わば傾斜部１ｄの四方たる等間隔の四箇所に設けられるが、これに代えて、図示しないが、三方たる等間隔の三箇所に設けられるとしても良く、また、同じく図示しないが、等間隔の五箇所以上に設けられるとしても良い。

ただ、前記した特許文献１に開示の提案のように、通路が、等間隔ではあるが、十六本と言う多数本の小孔からなる場合には、その形成が容易でないのは前述した通りであって、この観点からすると、この発明にあって、通路１ａが、たとえば、等間隔の九箇所以上に設けられる場合には、この発明が意図するところ、つまり、バネ受けとされる場合の強度を保障しつつ、適度の減衰作用の具現化を可能にする構成に沿わなくなる可能性があり、好ましい選択と言い得ない危惧がある。

また、少ない方が良いと言っても、平面視で半円状になる二箇所設けられたり、同じくＣ字状になる一箇所に設けられたりするとなると、本体部１における機械的強度が低下されるなど耐久性の保障の点から問題を含むであろう。

そして、この発明にあって、区画部材における本体部１は、硬質の樹脂材、たとえば、熱可塑性樹脂材で形成されるから、この樹脂材で本体部１が形成されることを鑑みると、また、その際に通路１ａも同時に整形されることを鑑みると、図示する四箇所、あるいは、図示しない四箇所以上とされるのが良く、さらには、同じく図示しないが、多くても八箇所止まりとされるのが良いと言い得るであろう。

そしてまた、区画部材における本体部１が熱可塑性樹脂材で形成されることで、この本体部１がアルミ材で形成される場合に比較して、型成形で通路１ａを含めた全体の整形をなし得る上で有利となり、また、区画部材におけるいわゆる部品コストの低廉化を可能にする上で有利となる。

ちなみに、上記の本体部１を形成する素材としての熱可塑性樹脂材としては、たとえば、ポリアセタール（ＰＯＭ），ナイロン，ポリエチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などがあるが、摺動性からは、ポリアセタールが良く、また、耐久性からは、ナイロンが良く、耐油性からは、ポリエチレンテレフタレートが良いが、これらは例示であって、絶対的なものでないことはもちろんである。

区画部材にあって、本体部１が上記のように形成されるとき、この本体部１の外周には、図２に示すように、縦リブ１ｅが突設され、この縦リブ１ｅの突設で本体部１における軸方向の機械的強度を向上させている。

これは、この区画部材を形成する本体部１が下方を向く言わば細長いラッパ形状を呈しているので、上端部１ｂより広径となる下端部１ｃがその外周を車輪側チューブ１の内周に摺接させていわゆる安定状態にあるとしても、作動油が衝突するようになる本体部１にあっては、これが歪み、それゆえ、下端部１ｅの外周が車輪側チューブ２の内周から離れることを容易に想定し得る。

そして、本体部１の下端部１ｃが車輪側チューブ２の内周から離れる場合には、この本体部１における通路１ａを通過する作動油量が変更され、所定の減衰作用の具現化を期待できなくなることも容易に想定できる。

以上からすると、上記の本体部１に縦リブ１ｅを突設することで、通路１ａの特性を変更させることなく、本体部１における機械的強度を向上させ得るが、さらには、この縦リブ１ｅを設けることで、本体部１回りにおける作動油の流れを整流でき、通路１ａによって具現化される減衰作用をより安定させることが可能になる。

ちなみに、この縦リブ１ｅは、前記した通路１ａと同様に本体部１における上端部１ｂと下端部１ｃとの間となる傾斜部１ｄに設けられ、しかも、通路１ａの数に相応するように、つまり、相隣する通路１ａ間に設けられるのが良い。

一方、前記したように、上記した区画部材にあって、本体部１は、下端に懸架バネＳの上端を係止させるとしており、そこで、この実施形態では、本体部１の下端には、図１に示すように、バネシート３が展設され、これによって、懸架バネＳの上端を本体部１の下端に直接接触させることで、たとえば、本体部１の下端が変形し、あるいは、磨耗して、ここを通過して通路１ａに向かう作動油の流れを変調させる不具合の招来をあらかじめ回避できる。

ちなみに、図示するところでは、バネシート３の外周側部が図中での立ち上がり部（符示せず）とされて、この立ち上がり部の外周が対向する車輪側チューブ２の内周に摺接して軸受の機能を発揮するとしても良い。

そして、この場合には、本体部１の下端部１ｃが軸受を有せずして車輪側チューブ２の内周に摺接することで、仮に、この下端部１ｃに磨耗が発現されるとしても、上記の立ち上がり部がこの磨耗を最小限度に止めるように機能することになる。

なお、バネシート３は、下方の懸架バネＳの上端が当接されると共に懸架バネＳの附勢力で本体部１の下端に押し付けられる状態になるから、これが所定の配設位置から逸脱することはない。

それゆえ、以上のように形成された区画部材にあっては、区画部材を構成する本体部１が樹脂材からなるから、通路１ａの形状を複雑にしない限りにおいて、本体部１の型成形による整形、すなわち、本体部１を形成する際にこの本体部１に所定の通路１ａを併せて形成するのを容易にし、いたずらな手間を要せず、軽量化も可能になる。

そして、区画部材を構成する本体部１が懸架バネＳの一端を係止する一方で、所定の通路１ａを有するから、懸架バネＳの伸縮に伴って作動油の油面が昇降することで、作動油がこの通路１ａを通過するときに、所定の減衰作用を具現化する。

このとき、本体部１が截頭円錐筒状に形成されるから、この本体部１が環状に形成される場合に比較して、本体部１に形成される通路１ａを長くすることが可能になり、より効果的に減衰作用を具現化できる。

のみならず、本体部１に形成の通路１ａが長くなることで、設定に自由度を有することになり、たとえば、位置依存の減衰作用を具現化させるなどが可能になる。

したがって、区画部材にあって、作動油が本体部１の通路１ａを通過することで減衰作用を具現化するとき、この本体部１の下方のリザーバ部分が昇圧傾向になり、その結果、フォーク本体の伸縮作動時にフォーク本体内たるリザーバの作動油中に混入する気泡の膨張などで減衰作用の発現を遅らせるいわゆる「減衰作用のサボリ」を伴わずして、安定した減衰作用の発現を可能にし得ることになる。

図３は、この発明の他の実施形態による区画部材における本体部１を示すもので、この本体部１にあっては、截頭円錐筒状に熱硬化樹脂材で形成されるのはもちろんのこと、通路１ａを有すると共に、前記した縦リブ１ｅと同等の機能を発揮する縦リブ１ｆを有してなる。

このとき、通路１ａは、上記の縦リブ１ｆによって形成される、すなわち、この本体部１は、筒状に形成される上端部１ｂから垂下する縦リブ１ｆを周方向に等間隔に多数本有するように形成されることで、等間隔の通路１ａを出現させている。

それゆえ、この本体部１にあっては、前記した図２に示す本体部１に比較して、筒状に形成される下端部１ｃを有しないから、その分、型成形時における型抜き性を良くする利点がある。

ところで、この本体部１も、通路１ａを有することから、この通路１ａを作動油が通過するときに、所定の減衰作用の具現化が可能になるが、この時には、前記したような本体部１における歪発生が危惧される。

しかしながら、この本体部１にあっては、下端部１ｃ（図２参照）を有しない上に整流板として機能する縦リブ１ｆを有してなるから、通路１ａに流入する作動油の流れが通路１ａ内で乱れることがなく、したがって、その分作動油の流れに起因する本体部１における歪の発生を回避できる。

ただ、縦リブ１ｆの下端部の外周が対向する車輪側チューブの内周から離れたままだと、この縦リブ１ｆにおける下端部が作動油の通過に起因して振動することも懸念される。

そこで、その場合には、図３（Ｂ）中に仮想線図で示すように、縦リブ１ｆの下端部を周方向に連結するように、環状に形成の軸受４を嵌装すれば良く、この軸受４の嵌装で所定の軸受機能の発揮を期待しながら、本体部１の下端部の振動を抑制することが可能になる。

また、この実施形態の区画部材にあっても、本体部１が下端に懸架バネＳの上端を係止させるので、前記した図１に示す実施形態の場合と同様に、環状に形成のバネシート３を有するのが好ましく、このバネシート３における外周側部が上方に折り曲げられて（図１参照）、この折り曲げ部が上記の軸受に直列されるとしても良い。

前記したところでは、この発明の区画部材を形成する本体部１は、通路１ａにおける作動油の円滑な通過に起因する減衰作用の発現を期待するが、これに代えて、図示しないが、通路の下流や中間部に作動油の流れを抑制するように機能する絞り構造などが設けられるとしても良いことはもちろんである。

そして、前記したところは、この発明の区画部材が本体部１の下端に懸架バネＳの上端を係止させて、バネ受としても機能するとして説明したが、この発明が意図するところからすると、凡そ作動流体の通過時に所定の減衰作用を具現化する通路１ａを有する限りには、名称で拘る必要はなく、通路１ａを設けるためにのみ配在される、たとえば、スペーサ部材と称されても良いことはもちろんであり、懸架バネＳの上端を係止しないことを除いて、その作用効果が異なることはない。

フロントフォークを構成する車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装されて、減衰作用を具現化する他、たとえば、懸架バネの一端を係止するバネ受としても機能する区画部材への具現化に向く。

１ 本体部
１ａ 通路
１ｂ 上端部
１ｃ 下端部
１ｄ 傾斜部
１ｅ，１ｆ 縦リブ
３ バネシート
４ 軸受
Ｃ シリンダ体
Ｒ ロッド体
Ｓ 懸架バネ
Ｔ１ 車体側チューブ
Ｔ２ 車輪側チューブ

Claims (7)

1. 車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に収装される区画部材であって、上記のフォーク本体内に収装のダンパを構成するシリンダ体の外周に保持されながらその外周を対向する上記のフォーク本体側の内周に摺接する本体部と、この本体部の上下端側の連通を許容する複数の通路とを有し、この通路が上記のフォーク本体に収容の作動流体の通過時に所定の減衰作用を具現化してなる区画部材において、上記の本体部が樹脂材で形成されて上端部が上記のシリンダ体の外周に保持されると共に下端部が上記のフォーク本体側の内周に摺接する截頭円錐筒状に形成されてなることを特徴とする区画部材。
2. 上記の通路が上記の上端部部と上記の下端部の間となる傾斜部の肉厚を長く貫通してなる請求項１に記載の区画部材。
3. 上記の本体部が外周を軸受の配在下にあるいは軸受の配在なしに上記の対向するフォーク本体側の内周に摺接させてなる請求項１または請求項２に記載の区画部材。
4. 上記の通路が上記のダンパにおけるシリンダ体の軸線方向に沿う方向に上記の本体部を貫通する長円状に形成されて周方向に等間隔の三箇所以上に設けられてなる請求項１，請求項２または請求項３に記載の区画部材。
5. 上記の本体部が上記のダンパにおけるシリンダ体の軸線方向に沿って延びると共に放射方向に延びる複数の縦リブを突設させてなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載の区画部材。
6. 上記の通路が上記のダンパにおけるシリンダ体の軸線方向に沿って延びると共に放射方向に延びる複数の縦リブで形成されてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４または請求項５に記載の区画部材。
7. 上記の本体部が下端に上記のフォーク本体内に収装されてこのフォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネの一端を当接させるバネシートを有してバネ受部材とされてなる請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５または請求項６に記載の区画部材。

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