JP5646573B2 - 筒形スペーサ、及び、筒形スペーサを備えた緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリングの初期長さを決定するために緩衝装置に用いられる筒形スペーサ、及び、筒形スペーサを備えた緩衝装置に関する。

従来、例えば自動二輪車の緩衝装置としてのフロントフォークの内側に設置される懸架用のコイルスプリングの初期長さを決定するためにフロントフォークの内側に設けられるスペーサが知られている。
当該スペーサとして、コイルスプリングの一端を着座させる着座面を確保するために、断面形状が略Ｖ字状（三角形状）若しくはＵ字状に形成されたスペーサが知られている（特許文献１等参照）。

実開昭５６−９８７９６号公報

しかしながら、断面形状が略Ｖ字状（三角形状）若しくはＵ字状に形成されたスペーサでは、コイルスプリングの着座面にコイルスプリングの力が加わった場合に、スペーサが変形しやすく、コイルスプリングの一端を安定に着座させることができない。
本発明は、コイルスプリングの一端を着座させるための着座面を、ワッシャーを用いることなく部品点数を減らした構成によって、確保することができるとともに、変形しにくく、コイルスプリングの一端を安定に着座させることが可能な筒形スペーサ等を提供する。

本発明に係る筒形スペーサは、緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリングの初期長さを決定するために緩衝装置に用いられる筒形スペーサにおいて、筒形スペーサにおけるコイルスプリングの一端を着座させる筒の一端面を含む一端部の断面形状が、筒の外周面における離間した複数箇所で筒の中心軸線に近づく方向に窪んだ形状に形成されたので、コイルスプリングの一端を着座させるための着座面を、ワッシャーを用いることなく部品点数を減らした構成によって、確保することができるとともに、変形しにくく、コイルスプリングの一端を安定に着座させることができる筒形スペーサを提供できる。
また、本発明に係る別の筒形スペーサは、筒形スペーサにおける筒の全長に亘る断面形状が、筒の外周面における離間した複数箇所で筒の中心軸線に近づく方向に窪んだ形状に形成されたので、より変形しにくく、コイルスプリングの一端を安定に着座させることができる筒形スペーサを提供できる。
前記断面形状は、筒形スペーサの筒の中心軸線を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状に形成されたので、コイルスプリングの一端を着座させる一端面により構成された着座面の均等性が確保され、コイルスプリングの一端をより安定に着座させることができる筒形スペーサを提供できる。
本発明に係る筒形スペーサを備えた緩衝装置は、筒体により形成されたアウターチューブ及び筒体により形成されたインナーチューブを備え、インナーチューブが一端開口側よりアウターチューブの一端開口側を経由してアウターチューブ内に挿入されてインナーチューブとアウターチューブとが互いに筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成され、筒形スペーサは、インナーチューブの閉塞された他端筒底又はアウターチューブの閉塞された他端筒底に、筒の他端面が着座するように設置され、インナーチューブの内側に位置されたコイルスプリングの一端が、筒形スペーサの筒の一端面に着座するようにコイルスプリングが設置されたので、コイルスプリングの一端をより安定に着座させることができる高品質の緩衝装置を提供できる。

コイルスプリングと筒形スペーサとの関係を示す斜視図。 筒形スペーサにおけるコイルスプリング一端の着座可能領域を説明した図。 筒形スペーサを示す斜視図。 筒形スペーサを用いたフロントフォークの断面図。 筒形スペーサを示す斜視図。 筒形スペーサを示す斜視図。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

実施形態１
図１；図２に示すように、自動二輪車のフロントフォークやリヤサスペンション等の緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリング１の初期長さを決定するために緩衝装置に用いられる実施形態の筒形スペーサ２は、コイルスプリング１の一端１１を着座させる筒の一端面３を含む一端部４の断面形状が異形形状に形成された構成である。
図３に示すように、筒形スペーサ２の異形形状は、筒形スペーサ２の原形である断面真円形状の筒の一端部４の筒の外周面の一部が筒の中心軸線５に近づく方向に窪んだ形状であり、例えば筒の外周面における離間した複数箇所が凹形状に形成されて構成される。
異形形状は、一例として図３に示すように、筒形スペーサ２の筒の中心軸線５を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状に形成される。当該ｎ回対称の回転対称形状は、互いに同じ角度ずつ隔てた筒周面上の複数位置に筒の外側から筒の中心軸線５の方向に圧力を加えることによって形成された形状であり、例えば、互いに同じ角度ずつ隔てた筒周面上の複数位置に筒の外側から筒の中心軸線５の方向に向けて窪む同形状の窪部を有した形状であったり、あるいは、正ｎ角形（ｎは３以上の整数）である。

筒形スペーサ２の一端部４の異形形状の一例としては、図１乃至図３に示すように、互いに９０度隔てた４つの筒周面上の位置に筒の外側から筒の中心軸線５の方向に圧力を加えることによって、互いに９０度隔てた４つの筒周面上の位置に筒の外側から筒の中心軸線５の方向に向けて湾曲して窪む同形状の湾曲窪部６が形成された４回対称の回転対称形状である。

筒形スペーサ２は、異形形状に形成された一端面３をコイルスプリング１の一端１１を着座させるための着座面として機能させた場合、図２に示すように、コイルスプリング１の一端１１を着座させることが可能な、筒の径に沿った方向の幅領域Ｈ（着座可能領域）が、異形形状に形成されていない断面真円形状の筒の一端面の場合と比べて幅広な領域となるので、コイルスプリング１の一端１１を着座させるための着座可能領域を確保することができる。
さらに、従来、コイルスプリング１の着座面を形成する部材として使用していたワッシャーを用いる必要が無くなり、部品点数を減らしてコイルスプリング１の着座面を形成できることから、コストダウン化が図れる。即ち、ワッシャーを用いることなく部品点数を減らした構成によってコイルスプリング１の着座面を確保することができる。
また、筒形スペーサ２は、コイルスプリング１の一端１１を着座させる筒の一端面３を含む一端部４の断面形状が異形形状に形成された筒により構成されているので、異形形状を形成する凹凸によりリブを備えたような補強効果が得られ、筒形スペーサ２の剛性が上がり、一端面３にコイルスプリング１からの力が加わった場合でも、変形しにくくなる。
即ち、コイルスプリング１の一端を着座させるための着座面を、ワッシャーを用いることなく部品点数を減らした構成によって、確保することができるとともに、変形しにくく、コイルスプリング１の一端を安定に着座させることができる筒形スペーサ２が得られる。

緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリング１の初期長さを決定するための実施形態１に係る筒形スペーサ２によれば、筒の一端面３を含む一端部４の断面形状が異形形状に形成されているので、異形形状に形成された一端面３をコイルスプリング１の一端１１を着座させるための着座面として機能させた場合、着座面を確保することができるとともに、一端部４の断面形状が異形形状に形成された筒により構成されるので、コイルスプリング１の一端１１の着座面となる一端面３にコイルスプリング１からの力が加わった場合でも、変形しにくくなる。従って、コイルスプリング１の一端１１を安定に着座させることができる筒形スペーサ２となる。
また、一端部４の異形形状がｎ回対称の回転対称形状に形成された筒形スペーサ２としたので、コイルスプリング１の一端１１を着座させる一端面３により構成された着座面の均等性が確保され、コイルスプリング１の一端１１をより安定に着座させることができる筒形スペーサ２を提供できる。

次に、アウターチューブ３０を使用して構成される緩衝装置としての一例としての自動二輪車のフロントフォーク５０を図４に基づいて説明する。
フロントフォーク５０は、筒により形成されたアウターチューブ３０及び筒により形成されたインナーチューブ５１を備え、インナーチューブ５１が筒の一端開口５２側よりアウターチューブ３０の筒の一端開口３２及び軸受８Ａ；８Ｂを経由してアウターチューブ３０の内側に挿入されて、インナーチューブ５１とアウターチューブ３０とがそれぞれ筒の中心軸線３Ａに沿った方向に移動可能に構成される。
アウターチューブ３０の一端開口３２近くの内周面３１に軸受圧入部７２Ａが形成されるとともに、当該軸受圧入部７２Ａとアウターチューブ３０の他端側に位置する筒孔の底面３９との間の内周面３１にも当該当該軸受圧入部７２Ａとは別の軸受圧入部７２Ｂが設けられており、軸受８Ａ；８Ｂがアウターチューブ３０の一端開口３２側からアウターチューブ３０内に挿入されて各軸受圧入部７２Ａ；７２Ｂに圧入されて固定される。
アウターチューブ３０の他端部には他端外面３５から一端開口３２側に向けて延長する有底の工具挿入孔３６が形成されており、ねじ孔３７が工具挿入孔３６の底面３８とアウターチューブ３０の他端側に位置する筒孔の底面３９とに連通するように形成されている。アウターチューブ３０の筒孔の中心軸線３Ａと工具挿入孔３６の中心軸線３Ａとねじ孔３７の中心軸線３Ａとが一致するように各孔が形成される。アウターチューブ３０の他端部には車軸貫通孔４０が形成される。車軸貫通孔４０は、中心軸線がアウターチューブ３０の筒孔の中心軸線３Ａと直交して工具挿入孔３６を貫通して両端がアウターチューブ３０の他端部の外周面に開口する貫通孔により形成される。

アウターチューブ３０の筒内にはシートパイプ４１が設置される。シートパイプ４１は、他端が前記ねじ孔３７に固定された固定ボルト４２に連結されてアウターチューブ３０の底面３９に固定され、一端側がインナーチューブ５１の一端開口５２を経由してインナーチューブ５１の内側に挿入された筒体により形成される。シートパイプ４１の一端はピストン部４３に形成されている。

インナーチューブ５１の筒孔内には筒孔の中心軸線３Ａとコイルスプリング１のコイルの中心軸線とが一致するようにコイルスプリング１が設置される。
インナーチューブ５１の他端開口５３の内面にはねじ部５４が形成され、当該ねじ部５４にねじ蓋であるトップキャップ５５が取付けられてインナーチューブ５１の他端開口５３が閉塞されている。トップキャップ５５の他端面には、トップキャップ５５の外周面に形成されたねじ部をインナーチューブ５１のねじ部５４に締結するための工具挿入用や図外の車体に対する車体取付用として使用される穴５６が形成されている。

インナーチューブ５１の筒孔内におけるトップキャップ５５で閉塞されたインナーチューブ５１の筒孔の他端底面側には前述した筒形スペーサ２が設置される。
筒形スペーサ２は筒の他端面２１がトップキャップ５５に接触して着座するように設置され、筒形スペーサ２の異形形状に形成された一端部４の一端面３がコイルスプリング１の一端１１を着座させるための着座面として機能する。
コイルスプリング１は、一端１１が筒形スペーサ２の異形形状に形成された一端面３により形成された着座面に着座し、かつ、他端１２が例えばシートパイプ４１の一端のピストン部４３を形成する拡径部４６の環状円板面により形成された着座面に着座するように位置される。

シートパイプ４１のピストン部４３は、例えばシートパイプ４１の一端を拡径した拡径部４６により形成される。当該拡径部４６の外周面とインナーチューブ５１の内周面とが摺動可能に構成される。
アウターチューブ３０の筒内にはフォークオイル４８が収容され、アウターチューブ３０内に挿入されたインナーチューブ５１の筒内はオイル溜りであるリザーバ室６４となる。４８Ａはオイル面である。
インナーチューブ５１の一端開口５２の内側には筒状のロックカラー４９が設けられている。
インナーチューブ５１の一端開口５２側の筒壁、及び、シートパイプ４１の筒壁には、筒の内外にフォークオイル４８を流通させるためのオイル流通孔５９が形成されている。
アウターチューブ３０の一端開口３２側の内面にはオイルシール６０が取付けられ、かつ、外部からアウターチューブ３０の筒内への埃等の侵入を防止するためのダストシール６１が設けられる。
インナーチューブ５１の一端開口５２とアウターチューブ３０の他端側に位置する筒孔の底面３９との間で下油室６２が形成され、ロックカラー４９とピストン部４３との間で上油室６３が形成される。
従って、インナーチューブ５１とアウターチューブ３０とがそれぞれ筒の中心軸線３Ａに沿った方向に移動する場合（フロントフォーク５０の伸縮時）において、フォークオイル４８がオイル流通孔５９を流通する際の抵抗により減衰力が得られる。

従って、前述したフロントフォーク５０によれば、コイルスプリング１の初期長さを決定するために用いられる筒形スペーサ２として、一端部４が異形形状に形成された筒形スペーサ２を備えたので、コイルスプリング１の一端１１をより安定に着座させることができる高品質のフロントフォーク５０を提供できる。

前述したフロントフォーク５０を自動二輪車の車軸の左右に取付けるとともに車体に取付けることにより、自動二輪車のフロントサスペンションが構成される。
尚、左右いずれか一方のフロントフォークとして、前述したフロントフォーク５０からコイルスプリング１及び筒形スペーサ２を除去した減衰機能構成のフロントフォークを用い、他方のフロントフォークとして、前述したフロントフォーク５０からフォークオイル４８及びシートパイプ４１を除去したばね懸架機能のフロントフォークを用いることで、自動二輪車のフロントサスペンションを構成してもよい。

また、図示しないが、筒形スペーサの筒の他端面がアウターチューブの閉塞された他端筒底に接触して着座するように筒形スペーサ２を設置して、筒形スペーサ２の異形形状に形成された一端部４がインナーチューブの一端開口を介してインナーチューブ内に位置された構成とし、インナーチューブ内に配置されたコイルスプリング１の一端１１が筒形スペーサ２の異形形状に形成された一端面３に着座し、コイルスプリング１の他端１２がトップキャップに接触して着座するように設置された構成のフロントフォークを形成することも可能である。

また、筒形スペーサ２は、上述したような正立式のフロントフォーク５０、又は、倒立式のフロントフォークに使用可能である。

実施形態２
筒の全長に亘って断面形状が実施形態１で説明した異形形状に形成された構成の筒形スペーサであってもよい。
即ち、図５；図６に示すように、当該筒形スペーサ２Ａの異形形状は、筒形スペーサ２Ａの原形である断面真円形状の筒の外周面の一部が筒の全長に亘って筒の中心軸線５に近づく方向に窪んだ形状であり、例えば筒の外周面における離間した複数箇所が凹形状に形成されて構成される。
当該筒形スペーサとしては、一例として図５；図６に示すように、筒の全長に亘る断面形状が、互いに一定の所定角度隔てた複数の筒周面上の位置に筒の外側から筒の中心軸線の方向に圧力を加えることによって、互いに一定の所定角度隔てた複数の筒周面上の位置に筒の外側から筒の中心軸線の方向に向けて湾曲して窪む同形状のｎ個の湾曲窪部６Ａが形成されたｎ回対称の回転対称形状に形成された筒形スペーサ２Ａ、あるいは、正ｎ角筒に形成された筒形スペーサがある。具体例としては、図５に示すような５個の湾曲窪部６Ａが形成された５回対称の回転対称形状に形成された筒形スペーサ２Ａ、あるいは、図６に示すような３回対称の回転対称形状である正三角筒状に形成された筒形スペーサ２Ａ等がある。

実施形態２の筒形スペーサ２Ａによれば、実施形態１の筒形スペーサ２と同様に、コイルスプリング１の一端１１を安定に着座させることができ、かつ、筒の全長に亘って断面形状が異形形状に形成されたので、より変形しにくく、コイルスプリング１の一端１１をより安定に着座させることができる。

尚、前記では、コイルスプリング１の一端１１を着座させる筒の一端面３を含む一端部４の断面形状、又は、筒の全長に亘る断面形状が、筒形スペーサ２の筒の中心軸線５を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状に形成された構成の筒形スペーサ２；２Ａを一例として説明したが、本発明の筒形スペーサとしては、筒の一端面３を含む一端部４の筒周面の一部、例えば、筒の一端面３を含む一端部４の筒周面の一箇所以上、好ましくは、筒の外周面における離間した複数箇所が、筒の中心軸線５に近づく方向に窪んだ形状の異形の一端面３を備えた筒形スペーサであればよい。
また、本発明の筒形スペーサは、自動二輪車のリヤサスペンション、その他の緩衝装置に用いることが可能である。

１ コイルスプリング、２；２Ａ 筒形スペーサ、３ 筒形スペーサの筒の一端面、
４ 筒形スペーサの筒の一端部、５ 筒形スペーサの筒の中心軸、
１１ コイルスプリングの一端、３０ アウターチューブ、５１ インナーチューブ。

Claims (4)

1. 緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリングの初期長さを決定するために緩衝装置に用いられる筒形スペーサにおいて、
   筒形スペーサにおける前記コイルスプリングの一端を着座させる筒の一端面を含む一端部の断面形状が、筒の外周面における離間した複数箇所で筒の中心軸線に近づく方向に窪んだ形状に形成されたことを特徴とする筒形スペーサ。
2. 緩衝装置に使用される懸架用のコイルスプリングの初期長さを決定するために緩衝装置に用いられる筒形スペーサにおいて、
   筒形スペーサにおける筒の全長に亘る断面形状が、筒の外周面における離間した複数箇所で筒の中心軸線に近づく方向に窪んだ形状に形成されたことを特徴とする筒形スペーサ。
3. 前記断面形状は、筒形スペーサの筒の中心軸線を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筒形スペーサ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された筒形スペーサを備えた緩衝装置であって、
   筒体により形成されたアウターチューブ及び筒体により形成されたインナーチューブを備え、
   前記インナーチューブが一端開口側より前記アウターチューブの一端開口側を経由して前記アウターチューブ内に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとが互いに筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成され、
   前記筒形スペーサは、前記インナーチューブの閉塞された他端筒底又は前記アウターチューブの閉塞された他端筒底に、筒の他端面が着座するように設置され、
   前記インナーチューブの内側に位置された前記コイルスプリングの一端が、前記筒形スペーサの筒の一端面に着座するように前記コイルスプリングが設置されたことを特徴とする緩衝装置。

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