JP5665830B2 - 緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、コイルスプリングにより緩衝機能をもたせた緩衝装置に関し、特にスプリングカラーの配置位置及び水抜き穴に関するものである。

一般に、グリース充填型の簡易な緩衝装置は、アウターチューブ内の上部に収納された所定長さのコイルスプリングと、上記アウターチューブの内周に軸受を介して摺動自在に設けられたインナーチューブとを主な構成とし、インナーチューブの下端に車輪を取り付け、車輪からの振動を上記コイルスプリングで吸収してアウターチューブの固定される車体側に振動が伝わらないようにして構成される。この場合、コイルスプリングは、アウターチューブ内での上下方向の位置決めのために、スプリングガイドによって両端が支持されている（特許文献１）。このように、コイルスプリングを位置決めする構成には、特許文献２に示すような、インナーチューブの底部から延長するシリンダの上端とアウターチューブの底部との間にコイルスプリングを設け、シリンダをスプリングの位置決め部材として用いる構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１のように、スプリングの上，下それぞれにスプリングガイドを設けた場合、部品点数が増加することになる。対して、緩衝装置の部品点数を少なくするために、特許文献２のようにシリンダをコイルスプリングの位置決め部材として用いた場合、確かにコイルスプリングの軸線方向の位置決めをすることはできるが、コイルスプリングを収容するアウターチューブ内でコイルスプリングが径方向にガイドされていないため、コイルスプリングが圧縮されたときに、コイルスプリングがアウターチューブ内で倒れたり、横ずれ（芯ずれ）した場合、アウターチューブの内周面やインナーチューブの端部と接触して、緩衝装置の動作不良をまねく虞がある。
また、特許文献１に示すグリース充填型の簡易な緩衝装置では、内部に侵入する水分を抜くために、ショックアブソーバー本体の下端に、外向きに開放した孔が設けられている。しかしながら、特許文献１のように水抜き孔をアウターチューブ外径部に配置すると、軸受の摺動部に容易にダストが侵入、付着するため、緩衝装置としての寿命が短くなってしまうという問題がある。

特開２００５−２２６７３４号公報 特開２００１−２８０３９８号公報

したがって、本発明は、グリース充填型の簡易な緩衝装置において、簡単な構成によりコイルスプリングを保持可能として、部品点数を少なくするとともに、外部からのダストや水分が内部の摺動部に浸入することを低減し、長寿命化を図ることを可能とした緩衝装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための緩衝装置の構成として、所定長で、下部側がアウターチューブに挿通されたインナーチューブと、インナーチューブ内に収容され、上端が上記インナーチューブの上端部で支持されるコイルスプリングと、下端がアウターチューブの下部側のカラー阻止部に当接し、上端でコイルスプリングの下端を支持し、かつインナーチューブ内に挿通されるカラーとを具備し、インナーチューブの下端と、カラー阻止部との区間長さが、カラー長より短くなるように、インナーチューブの伸長を設定するストッパ部材を設け、上記カラー阻止部を上記アウターチューブの内底部で形成し、上記カラーを両端開口の筒体で形成し、水抜き孔を内底部に接地されたカラーの内側とアウターチューブの外部とを連通するように形成したので、コイルスプリングの下部がインナーチューブのアウターチューブ側より突出する虞がないので、インナーチューブの上下動動作が容易となり、また、コイルスプリングの突出部分を覆う部品が不要となるので、低コスト化が図れる。
また、カラー阻止部がアウターチューブの内底部で形成され、カラーが両端開口の筒体で形成され、水抜き孔が内底部に接地されたカラーの内側とアウターチューブの外部とを連通するように形成されたので、ダストや水分が取りこまれても、内部のインナーチューブの摺動部に到達しにくいので、長期にわたってインナーチューブを円滑に上下動でき、正規の動作を確保できる。

本発明による緩衝装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明による緩衝装置の要部を拡大した断面図である。 ダストや水の侵入経路を示す図である。

図１，図２は、本発明による緩衝装置の一実施形態を示すフロントフォークの断面図であり、各図において、１は、一定長さのインナーチューブであり、上端には、工具穴２を有するトップキャップ３がねじ部４に螺入されて、インナーチューブ１内に収納されるコイルスプリング５の上端を支持している。つまり、コイルスプリング５の上端は、インナーチューブ１の上端部で支持される。このインナーチューブ１の外周面には潤滑用のグリスが塗布されている。なお、インナーチューブ１の上端部に別途トップキャップ３を設けるものとしたが、これに限定されず、インナーチューブ１と一体に形成したものであっても良い。また、トップキャップ３とコイルスプリング５の上端との間にワッシャやカラーなど他の部材を介在させて、コイルスプリング５の上端を支持するようにしても良い。

コイルスプリング５は、インナーチューブ１の下端６よりはみ出さないように下端６が、後述のスプリングカラー７の上端に設けられたワッシャー８で阻止される。
スプリングカラー７は、上下両端が開口する筒体より成り、スプリングカラー７の上端にワッシャー８が載置され、このワッシャー８と同径のスプリング５の下端がワッシャー８を介してスプリングカラー７の上端に当接する。

また、スプリングカラー７は、両端開口の筒体であって、上部が一定長さ分インナーチューブ１内に貫入し、下端はアウターチューブ９の内側に設けられ、中心軸１０方向に突出するカラー阻止部１１の上面に接地して、このカラー阻止部１１とコイルスプリング５の下端側のワッシャー８とで挟まれた状態で安定を保っている。

カラー阻止部１１は、アウターチューブ９の下端側において中心軸１０方向に突出し、中心軸１０に沿う水抜き孔１３を有するリング体より成る。カラー阻止部１１の上面は、アウターチューブ９の内底部であり、この内底部にスプリングカラー７の下端が接地する。
水抜き孔１３は、下端が内底部に接地されたスプリングカラー７の内側とアウターチューブの外部とを連通するように形成される。すなわち、水抜き孔１３は、一端が内底部に開口し、他端がアウターチューブ９の外面に開口する。

なお、カラー阻止部１１よりも下部位置には、中心軸１０に対し直角方向に延長する車軸貫通孔１２が形成される。

アウターチューブ９の上部９ａ側は、薄肉となっているが、ほぼ中央側の位置より下部方向にかけてそれよりも厚肉となり、中央側に段部９ｂが形成され、この段部９ｂの上端側にリング状の下軸受１４が取り付けられ、この下軸受１４の内周の軸受面により、インナーチューブ１の外周が摺動可能となり、図３に示す摺動部Ｋを構成している。

インナーチューブ１の下部側外周の設けたリング溝にストッパリング１５が嵌合固定され、このストッパリング１５は、アウターチューブ９側の上向きの段部９ｃの上に設けられた軸受１６の下端に当接して、インナーチューブ１がアウターチューブ９より上方向に抜けてしまうのを阻止している。このストッパリング１５と、軸受１６とをストッパ部材と称する。軸受１６の下端に当接するまでインナーチューブ１は伸長可能で、この場合が最伸長である。１８は、軸受１６を上から固定する止め輪である。

１９は、アウターチューブ９の上端側外周のリング溝に下端が取り付けられ、上端がインナーチューブ１の外周を囲むように設けられたダストシールである。

本発明に係る緩衝装置を二輪車のフロントフォークとして構成した場合、例えば、アウターチューブ９の車軸貫通孔１２に車軸を貫通させて車輪が取り付けられ、インナーチューブ１が車体（フレーム）に固定される。このように使用した場合のフロントフォークにおいては、路面から車輪に伝わる振動が、アウターチューブ９からスプリングカラー７を介してコイルスプリング５に伝わり、コイルスプリング５で振動が吸収されながらインナーチューブ１に伝わることになる。

このような振動吸収動作において、フロントフォークに掛かる荷重が抜けた場合、フロントフォークが最大限に伸長した最伸長状態となる。この最伸長状態において、図２に示すように、スプリングカラー７の長さＬ（カラー長Ｌ）に対するインナーチューブ１の下端６の位置関係を設定する。具体的には、下端６とカラー阻止部１１の上端１１ａとの間の区間長さＳｍａｘは、カラー長Ｌ、すなわち、ワッシャー８の下端と、カラー阻止部１１の上端１１ａとの区間長Ｌより距離ｍだけ若干短く設定する。

このように設定した結果として、コイルスプリング５は、外周がインナーチューブ１の内周面で拘束され、下部側がインナーチューブ１の下端６よりも下方に突出することがないので、横ずれや芯ずれする等したとしても、インナーチューブ１の上下動を妨げる虞がなくなる。したがって、インナーチューブ１は、アウターチューブ９に対して常に上下方向にスムーズに運動でき、しかも、動作時の如何なるときもインナーチューブ１の下端からコイルスプリング５の下端が突出しないので、この部分を覆うための部品が不要となり、構成が簡単なものと成る。

さらに、図３矢印ｎに示すように、アウターチューブ９の下端の開口側９ｘ側から侵入する水分は、車軸貫通孔１２と車軸Ｊとの隙間、スプリングカラー７のカラー長Ｌ分の内周空間、スプリングカラー７の上端に着座するコイルスプリング５の内周空間、コイルスプリング５のピッチ空間を介してコイルスプリング５の外周側に通過することで、はじめてインナーチューブ１が下軸受１４とが摺動する摺動部Ｋと通じる空間に到達することになる。したがって、下軸受１４、軸受１６、インナーチューブ１の外周との間の摺動部Ｋに水分やゴミ等が到達しにくいので、長期にわたってインナーチューブ１を円滑に上下動でき、正規の動作を確保できる。

なお、ストッパ部材は、ストッパリング１５、軸受１６とにより限定されず、例えば、アウターチューブ９の内周面に沿って溝を形成し、この溝にストッパリング１５の規制部材となる止め輪を設けて、インナーチューブ１の最伸長となる位置を設定するようにしても良い。

１ インナーチューブ、５ コイルスプリング、７ スプリングカラー、
９ アウターチューブ、１５ ストッパリング、１６ 軸受、Ｋ 摺動部。

Claims (1)

1. 所定長で、下部側がアウターチューブに挿通されたインナーチューブと、
   上記インナーチューブ内に収容され、上端が上記インナーチューブの上端部で支持されるコイルスプリングと、
   下端が上記アウターチューブの下部側のカラー阻止部に当接し、上端で上記コイルスプリングの下端を支持し、かつインナーチューブ内に挿通されるカラーとを具備し、
   上記インナーチューブの下端と、上記カラー阻止部との区間長さが、カラー長より短くなるように、インナーチューブの伸長を設定するストッパ部材を設け、
   上記カラー阻止部を上記アウターチューブの内底部で形成し、
   上記カラーを両端開口の筒体で形成し、
   水抜き孔を内底部に接地されたカラーの内側とアウターチューブの外部とを連通するように形成した緩衝装置。

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