JP5923397B2

JP5923397B2 - シートダンパー

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Inventors: 博行宮田
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Description

本発明は、シートダンパーに関し、特に、二輪車等の車体とシートとの間に介在して車体からシートに伝わる衝撃や振動を吸収するシートダンパーに関する。

従来、特許文献１及び特許文献２に示すように、二輪車等にあっては、操縦者が着座する一人掛け用のシートと車体との間にクッションとなるシートダンパーを設けて、車体からシートを介して操縦者に伝わる衝撃や振動を吸収させるシートサスペンション構造が知られている。シートは、車体に対して前端がヒンジ機構により固定され、シートの後側が上下方向に撓むように取り付けられ、シート背面にシートダンパーを固定するための取付部であるコ字状のシートブラケットを備えている。また、車体には、シートダンパーを取り付けるための一対の取付片からなる取付部が設けられている。シートブラケットと車体側の取付部とは、同一平面上に位置するように配置される。シートダンパーは、筒体と、筒体と同軸に設けられ、筒体の内周面を軸方向に摺動するロッドと、圧縮ばねとを備え、そして、圧縮ばねをロッド及び筒体を囲繞するように設け、筒体及びロッドの外周面それぞれに設けられた受座に着座させることで構成される。筒体及びロッドそれぞれに設けられた受座よりも端部側には、筒体及びロッドを軸線方向と直交方向に貫通する取付孔を備え、この取付孔と上記シートブラケット及び車体側の取付部のそれぞれにピンを挿入することで、シートが上下するときのシートダンパーのストロークに伴なって、シートダンパーがシートブラケット及び車体側のそれぞれの取付部に対して回転自在に取り付けられている。なお、シートは、シート取付片を有するフレームに発泡材などを配置し、これを皮革、レザーなどで被って形成される。

実開昭５３−３３９５号公報実開昭５３−４５２１号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に示すシートサスペンション構造の場合、シートダンパーを取り付けるためのシートブラケット及び車体側の取付部を同一平面内に精度良く配置する必要がある。シートの先端をヒンジ機構により固定し、後側が上下に回動自在としているため、シートダンパーのストローク時には、シートダンパーをシートブラケット及び車体側の取付部に対して上記のようにピン結合させて回動可能に取り付ける必要が生じてしまう。つまり、シートダンパーは、シートブラケット及び車体側の取付部との間でピンを挿入することで結合されているため、シートブラケットと車体側の取付部とが同一平面内にない場合には、シートブラケット又は車体側の取付部のいずれか一方にピンを挿入することができても、他方に対してはピンを挿入することができなくなってしまう。仮に、強制的に取り付けることができる範囲の精度のずれであっても、強制的に取り付けた力がシートダンパーに作用するため、シートダンパーの円滑なストローク動作を妨げたり、ストロークする度に車体に対してシートを横方向に押す力が作用して運転者の操縦を妨げる虞がある。そして、結果としてシートダンパーを取り付けるための、シートブラケット及び車体側の取付部の配置には精度を要することとなり、シートダンパーの取り付けに関して生産効率の向上の妨げとなっている。また、シートブラケット及び車体側の取付部は、ストローク時に、シートダンパーのストローク方向が一定となるようにシートダンパーを固定していなくてはならないため、シートブラケット及び車体側の取付部には十分な剛性が要求される。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、車体とシートとの間にシートダンパーを取り付けるシートサスペンション構造において、車体側及びシート側の取付部の取り付け位置の位置ズレを許容するとともに剛性を低減し得るシートダンパー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シートダンパーの構成として車体とシートとの間に介在されて、車体とシートとの間に作用する荷重を弾性的に支持する弾性体と、前記弾性体を挟んで当該弾性体の弾性力を受圧するシート側受座及び車体側受座と、一端に前記シート側受座に対して揺動可能に結合するための継手部を有し、シート側受座に継手部を収容して係止され、他端に前記車体側受座の下面側に係止する係止部とを有するロッドとを備え、前記車体側受座にロッドが貫通するリング状のロッドガイドを設け、このロッドガイドの内周面は、ロッドの軸線方向に沿う両端側より中間位置方向に膨出するように断面円弧状に成形され、ロッドガイドの内周面における最も小さい内径寸法は、ロッドガイドに直交状態のロッド表面に対し、直交状態からのロッドの傾斜を許容する隙間を形成する寸法に設定されたことにより、車体組付け時の精度を必要とせず容易に取り付けることができる。
即ち、ロッドの一端をシート側受座と継手部によって結合し、ロッドの他端側を、内周面がロッドの軸線方向に沿う両端側より中間位置方向に膨出するように断面円弧状に成形され、車体側受座に設けられたロッドガイドを貫通させることにより、ロッドがシート側受座及びロッドガイドに対して傾斜可能となり、シートダンパーのシート側受座及び車体側受座を車体及びシートに取り付けるときに、シート側受座及び車体側受座に対してロッドが傾斜するので、車体及びシートのシートダンパーの取付部が精度良く設けられていなくてもシート及び車体に対してシートダンパーを容易に固定することができる。また、上記のようにロッドがシート側受座及び車体側受座に対して傾斜することにより、シートダンパーがストロークするときにも円滑に動作することができるので、シートダンパーのストローク動作が、操縦者の操縦を妨げることがない。また、ロッドの一端に取り付けられた継手部は、シート側受座の係止部により係止するだけで良いので、シート側受座と継手部との結合において特別な工具を必要とすることなく組み付けを行なうことができる。
また、上記課題を解決するための他の構成として、継手部は、ロッドの一端に結合された球体受部と、当該球体受部に内包される球体と、球体に係止ピンを嵌合させ、係止ピンをシート側受座の内部に係止し、継手部上端部をシート側受座に設けたキャップに当接させたことにより、上記構成の効果に加え、ロッドの一端をシート側受座に対して容易に結合することができる。また、キャップが継手部上端部に当接することにより、シート側受座の内部において係止ピンとシート側受座との係止状態にあそびが生じたり、ずれが生じたりすることを防止できる。
また、上記課題を解決するためのシートダンパーの他の構成として、車体側受座の下面側と、係止部との間に衝突緩衝体を介在させたことにより、上記構成の効果に加え、シートダンパーの伸び切り時に、車体側受座がロッドの係止部に直接衝突せずに伸び切り時の衝撃を緩和することができるので、衝突時の異音の発生を防止できる。
また、上記課題を解決するためのシートダンパーの他の構成として、弾性体をコイルばねとし、シート側受座又は車体側受座の少なくともいずれか一方にコイルばねに付与する予圧を調整する予圧調整機構を備えることにより、上記構成の効果に加え、予圧調整機構によりコイルばねからなる弾性体の予圧を調整することで、シートダンパーの荷重特性を変更することができる。例えば、ライダーの体重が基準値よりも軽い場合には、予圧が弱くなるように調整し、基準値よりも重い場合には予圧が強くなるように調整すれば良い。また、ライダーがシングル、又はタンデムしている等場合に応じて調整することが可能となる。
また、上記課題を解決するためのシートダンパーの他の構成として、弾性体をエラストマー製とし、当該弾性体の外周を包囲する拘束手段を有することにより、上記構成の効果に加え、シートダンパーを軽量化することができるとともに、拘束手段が弾性体の外周を包囲していることによりストローク時の弾性体の変形を規制して、弾性体の荷重に対する特性を精度良く得ることができる。
また、上記課題を解決するためのシートダンパーの他の構成として、弾性体をコイルばね及び円筒状のエラストマー製とし、コイルばねからなる弾性体とエラストマー製の弾性体とをシート側受座及び車体側受座との間に同心円上に配置するとともにエラストマー製の弾性体の外周を包囲する拘束手段を設け、シート側受座又は車体側受座の少なくともいずれか一方に弾性体に付与する予圧を調整する予圧調整機構を備えることにより、コイルばねからなる弾性体の荷重特性と、エラストマー製の弾性体の荷重特性とを組み合わせた組合せ荷重特性を得ることが可能となり、コイルばねからなる弾性体及びエラストマー製の弾性体の荷重特性をそれぞれ変化させることで、シートダンパーにおける荷重特性の設定を容易に変化させることができる。また、予圧調整機構により、コイルばねからなる弾性体及びエラストマー製の弾性体に予圧を付与することで、シートダンパーの初期状態における荷重特性を調整することが可能となる。

シートダンパーの実施の形態を示す概略図である。シートダンパーの分解斜視図である。シートダンパーの組立断面図である。車体側受座の部分拡大図である。ロッドガイドの拡大図である。シート側受座の部分拡大図である。ロッド固定部の上面図及び断面図である。シートダンパーの動作を示す図である。シートダンパーの他の実施形態を示す組立断面図である。

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
図１は、本発明に係るシートダンパーの実施の形態を示す図である。
同図に示すように、シートダンパー１は、二輪車の車体の上部に位置するフレーム２と、一人掛け用の着座シート４を固定するためのシートベース５との間に介在することで、路面からフレーム２に伝達される衝撃や振動を吸収するように設けられる。着座シート４は、サドルと称され、その後方は幅広となり、前方は幅狭となって、運転者が跨ぎやすくなっている。

フレーム２には、シートベース５の前側が取り付けられる前側取付部２Ａ、シートダンパー１を介してシートベース５を取り付ける後側取付部２Ｂを備える。
前側取付部２Ａは、フレーム２を構成し、車体の前後方向に左右に分かれて延長するフレームパイプ３；３それぞれに円筒状の筒体８；８を溶接等により固着して形成される。筒体８；８は、それぞれ軸方向が車体の前後方向と直交して車体の左右方向に向けて延長し、かつ、同軸上に所定距離離間してフレームパイプ３；３に配置される。
後側取付部２Ｂは、操縦者の荷重がより多く掛かり、その下部中央にシートダンパー１を取り付けるために、フレームパイプ３；３に掛け渡される板状の架橋片６に複数の孔として形成される。孔は、後述のロッド１４を貫通させるための逃げ孔３Ａと、シートダンパー１を取り付けるための複数の取付孔３Ｂ；３Ｂからなる。逃げ孔３Ａは、車体の左右方向の中央に後述するシートダンパー１のロッド１４，ワッシャ２２，衝突緩衝体２１が貫通可能な寸法で形成される。取付孔３Ｂ；３Ｂは、逃げ孔３Ａを挟んで車体幅方向左右それぞれに開口するように形成される。この取付孔３Ｂ；３Ｂは、シートダンパー１を取り付けるための車体側の取付部である。

シートベース５は、上記筒体８；８に対応する前側取付部５Ａと、上記取付孔３Ｂ；３Ｂにより固定されたシートダンパー１の上端を固定する後側取付部５Ｂとを備える。
前側取付部５Ａは、筒体８；８が離間する距離と略同一の長さの筒体７Ａをシートベース５の裏面５ｃに固着して形成される。筒体７Ａは、シートベース５の前端側中央に軸線を左右方向に向けて溶接等により固着される。そして、筒体７Ａと、フレームパイプ３；３に設けられた筒体８；８とが同軸となるようにシートベース５をフレーム２に配置して、固定ピン９を筒体７Ａ，８；８に挿入することで、シートベース５が前側を軸にして後側が上下方向に回転可能に支持される。
後側取付部５Ｂは、シートベース５の後端側に厚さ方向に貫通する複数の取付貫通孔７Ｂ；７Ｂとして形成される。取付貫通孔７Ｂ；７Ｂは、シートダンパー１の固定ボルト３３；３３に対応して左右方向に所定距離離間して形成される。また、このシートベース５は、シート４を固定するための複数の貫通孔７Ｃを備え、この貫通孔７Ｃに図示するように、ボルトを貫通させてシート４が固定される。

図２は、本発明に係るシートダンパー１の分解斜視図、図３は、シートダンパー１の組立断面図である。
図２，図３に示すように、シートダンパー１は、上下に対向する車体側受座１１と、シート側受座１２と、コイルばね１３と、ロッド１４とを備える。車体側受座１１は、リング状の凸部１８ａと、衝撃や振動を吸収するための弾性体としての金属製（鋼製）のコイルばね（以下スプリングという）１３の下端が着座可能な鍔状の着座面１８と、シートダンパー１を車体に固定するための取付孔１６と、上下方向に延長するロッド１４が貫通するロッド貫通孔１７とを備える。スプリング１３は、いわゆる圧縮ばねであって、線形，非線形いずれで合っても良く、線形又は非線形の圧縮ばね同士を直列に配置した組み合わせばねにより構成しても良い。

取付孔１６；１６は、フレーム２の取付貫通孔３Ｂ；３Ｂに対応する位置に板厚方向に貫通する複数のねじ孔として形成される。この取付孔１６；１６には、図１に示す架橋片６の下側からボルト１０；１０を取付孔３Ｂ；３Ｂに貫通させて取付孔１６；１６に螺合させることで、架橋片６の上面６ａに車体側受座１１の下面１１ａを面で接触させて車体側受座１１が固定される。なお、車体側受座１１が架橋片６に固定されたときに、シートダンパー１は、シートベース５に対して前後方向の傾斜角度が最適な取り付け角度となるように設定されている。
このように、架橋片６と車体側受座１１とを面同士で接触するように固定することにより、互いの強度を高め合うことができるので、互いの取り付けにおいて車体側取付部２Ｂとなる架橋片６にある程度の剛性があれば車体側受座１１を固定することで十分な剛性を得ることが可能となる。

ロッド貫通孔１７は、図４の拡大図に示すように、車体側受座１１の中心を厚さ方向に貫通するとともに、ロッドガイド１９を配設するための配設孔として階段状に形成される。具体的には、ロッド貫通孔１７は、ロッド１４が貫通するロッド貫通部１７Ａと、ロッドガイド１９が配設されるロッドガイド配設部１７Ｂと、ロッドガイド１９を固定するための止め輪２０が配設される止め輪溝１７Ｃとを備える。なお、ロッド貫通孔１７は、フレーム２にシートダンパー１が取り付けられた状態において、架橋片６の逃げ孔３Ａと一致している。

ロッド貫通部１７Ａは、架橋片６と接触する下面１１ａに開口し、ロッド１４の外径寸法よりも大きな直径で形成される。具体的には、ロッド１４が車体側受座１１に対して傾斜したときにロッド１４が干渉しない寸法の大きさである（図４参照）。

ロッドガイド配設部１７Ｂは、ロッド貫通部１７Ａの上側にロッド貫通部１７Ａの直径よりも径大な円筒状に形成される穴で、板厚方向の略中央に位置するとともにロッド貫通部１７Ａと同軸に形成される。このロッドガイド配設部１７Ｂには、ロッド１４を貫通させるためのリング状のロッドガイド１９が配設される。

ロッドガイド１９の内周面１９ａは、ロッド１４の車体側受座１１に対する上下方向の摺動及び前，後及び左右方向への揺動を可能にするための円筒状のガイド部材であって、図４，図５に示すように、内周面１９ａは、上下方向中心側がロッドガイド１９の中心軸方向に突出するように膨出し、略断面円弧状に形成される。具体的には、ロッドガイド１９の厚さ方向である上下方向において、中央部分の内径が最も小さく、厚さ方向両側に向かって徐々に拡径する断面円弧状に形成される。また、内周面１９ａの最も小さい内径寸法ｄは、ロッド１４の表面に対して所定の隙間δを有するように設定される。具体的には、ロッドガイド１９の内周面１９ａの最も小さい内径寸法ｄは、ロッドガイド１９を垂直に貫通したときに、ロッド１４の直径に、隙間δを２倍した寸法を加えた寸法に設定される。上記曲率半径Ｒと隙間δとにより、図５に示すように、車体側受座１１に対するロッド１４の揺動する揺動角θの範囲が決定される。なお、図５においてＡはロッド１４の軸心を示し、Ａ´は車体側受座１１に対して傾斜したロッド１４の軸心を示している。

上記曲率半径Ｒ及び隙間δは、揺動角θが最大となる最大揺動角に基づいて設定することができる。最大揺動角は、例えばシートダンパー１をフレーム２及びシートベース５に取り付けたときに、シートベース５の可動範囲に基づいて設定される。
そして、ロッド１４をロッドガイド１９に直交させたときから徐々に最大揺動角度となるまで傾斜させたときに、ロッド１４の外周面がロッドガイド１９の内周面に接触可能な一つの曲率半径Ｒからなる円弧で設定される。

具体的には、ロッドガイド１９に対してロッド１４が直交状態から傾斜すると、ロッド１４の外周面は、ロッドガイド１９の厚さ方向中心位置を含む半径方向の平面内において、ロッド１４の傾斜方向と同一方向に移動する。このため、ロッドガイド１９の厚さ方向の中心位置における内径寸法ｄは、ロッド１４の外周面が最大揺動角となるまで移動する距離を２倍した長さをロッド１４の外径寸法に加えた寸法が必要となる。
したがって、曲率半径Ｒは、最大揺動角となるときのロッドガイド１９の中心位置を含む半径方向の平面状においてロッド１４の外周面が位置する点を通り、ロッドガイド１９に対してロッド１４を直交させたときから徐々に最大揺動角度となるまで傾斜させたときの外周面と接するように設定すれば良い。
また、隙間δは、ロッドガイド１９の厚さ方向中心位置を含む半径方向の平面内におけるロッド１４の外周面が、ロッドガイド１９と直交する位置から最大揺動角となる位置までの距離に相当する。このように、ロッドガイド１９及びロッド１４の直交状態における隙間δを設定することにより、ロッドガイド１９の内周面とロッド１４の外周面との距離を必要最小限とする微細な隙間に設定することができ、さらに、ロッドガイド１９に対するロッド１４の上下方向の摺動のみならず揺動を可能にしている。このようにロッドガイド１９の内周面１９ａとロッド１４の軸部の外周面とが所定寸法の微細な隙間をもって離間することにより、ロッドガイド１９に対するロッド１４の傾斜を可能にすることができ、さらに、ロッドガイド１９に対するロッド１４のガタつきを最小限にすることができる。なお、微細な隙間とは、ロッド１４が、単にロッドガイド１９に対して軸線方向に沿って摺動可能な隙間を意味するものではなく、ロッドガイド１９に対してロッド１４が所定の揺動角が得られるように形成された隙間である。したがって、ロッドガイド１９の内周面とロッド１４の外周面とが所定寸法の微細隙間をもって離間することにより、ロッド１４は、ロッドガイド１９の内周面１９ａに対してロッド１４の軸線方向に沿って摺動可能となるとともにロッドガイド１９に対して揺動することができる。

なお、上記曲率半径Ｒの設定方法は１つの設定例であり、他の方法により曲率半径Ｒを設定することも可能である。また、隙間δの設定方法は、上記に限らず、隙間δよりも広く設定しておき、ロッド１４の揺動角の範囲の限界値に許容範囲を設定することも可能である。

このロッドガイド１９は、例えば、フッ素系樹脂等の固体潤滑性を有する素材により構成することで、内周面１９ａとロッド１４との摺動を滑らかにすることができる。
このように、ロッド１４がロッドガイド１９の内周面１９ａに対して隙間δを持って貫通するように内周面１９ａの内径を設定するとともに内周面１９ａの断面形状を円弧状に成形することにより、ロッド１４が車体側受座１１に対して傾斜しようとしたときに、断面円弧状に成形された内周面１９ａの滑らかな曲面に沿って傾斜可能となる。したがって、ロッド１４は、車体側受座１１に対して前，後及び左，右方向にスムースに揺動することができる。つまり、ロッド１４に対するロッドガイド１９の内周面１９ａの上，下方向の接触面積が小さくなるので、ロッド１４は前後，左右方向に揺動し易くなる。

止め輪溝１７Ｃは、ロッドガイド配設部１７Ｂに配設されたロッドガイド１９の上端面よりもやや上方に設けられ、ロッドガイド配設部１７Ｂの直径よりもさらに径大に形成される溝である。この溝には、ロッドガイド１９が軸方向に移動しないように規制するためのＣ字状の止め輪２０が設けられる。

車体側受座１１を上記構成とすることで、車体側受座１１がロッド１４に対して傾斜しようとした場合、図５に示すように、ロッドガイド１９の内周面１９ａに設定された隙間δ及び円弧形状によって、ロッド１４の傾斜を許容することができ、ストローク時にも、ロッド１４が車体側受座１１に対して傾斜した状態を維持したままストロークさせることが可能となる。

着座面１８は、中央部分の肉厚部との間で断面Ｌ字状となるように、車体側受座１１の外周縁に沿って板厚が薄肉に形成される。凸部１８ａとの境界を形成する円周面の外径は、スプリング１３の内径よりも小径に形成され、車体側受座１１に対するスプリング１３の位置ずれを防止するように設定される。

上記ロッドガイド１９を貫通するロッド１４は、シートダンパー１としてのストローク量を考慮して予め所定長さに設定される太さが一様な軸体であって、下端側の端部にロッド本体の外径寸法よりも径大に形成された係止部１４Ａ、他端側の外周面に雄ねじ部５１を備える。ロッド１４には、例えば六角ボルトや六角穴付きボルト等の既成のものを適用することができる。この場合、ボルトのヘッド部が係止部１４Ａに相当し、ねじ部が雄ねじ部５１となる。

係止部１４Ａは、実質的に車体側受座１１の下面１１ａに係止するものであり、ロッドガイド１９を介して車体側受座１１にロッド１４を貫通させたときに、ロッド貫通孔１７Ａを通過しない大きさで形成される。この係止部１４Ａと車体側受座１１との間には、衝突緩衝体２１とワッシャ２２とが介在する。衝突緩衝体２１は、例えば弾性を有するゴムを所定厚さのリング状に成形したものであって、ロッド１４が貫通する。ワッシャ２２は、衝突緩衝体２１の外径よりも径大な寸法の外径及びロッド１４の外径よりもやや径大な内径を有する。ワッシャ２２は、衝突緩衝体２１と係止部１４Ａとの間に介在して衝突緩衝体２１の変形を規制するとともに、衝突緩衝体２１が係止部１４Ａから脱落することを防止する。つまり、係止部１４Ａは、ワッシャ２２と衝突緩衝体２１とを介在させた状態で、車体側受座１１と係止する。
従って、シートダンパー１に荷重が作用して縮み、スプリング１３の復元力によって元の長さに戻ろうとしたときや伸び切り時に、車体側受座１１に向けて係止部１４Ａが衝突するときの衝撃を衝突緩衝体２１に衝撃を吸収させて、異音の発生を抑制することができる。

次にロッド１４の上部構造、すなわちロッド１４の上部側とシート側受座１２とを継手部５０を介して接続する態様について説明する。
継手部５０は、図６，図７（ａ），（ｂ）に示すようなシート側受座１２の内部に収容され、ロッド１４の先端側の雄ねじ部５１が螺合される雌ねじ部５３を有する筒体５４と、筒体５４の上部に形成され、シート側受座１２の貫通孔３０を上下方向に接触なく貫通する細径部５６と、この細径部５６の上部に、左，右方向に貫通するように形成された中空状の球体受部５７と、球体受部５７により外周が内包される球体５８と、この球体５８の左右方向の貫通孔５９に嵌合されて、球体５８より左右方向に両端が突出する係止ピン６０とよりなる。なお、継手部５０は、締付ナット３６を筒体５４に対して締め付けることでロッド１４の先端に固定される。

係止ピン６０は、円柱状のシート側受座１２の中空部６１に左右方向（横向き）に収容され、かつ、シート側受座１２の上向きの底面（接地面）６２に着座して、シート側受座１２の上方向への移動を規制する。中空部６１において係止ピン６０の両側側面と対向する部分は、係止部３１となっている。

本実施形態では、球体受部５７の上下面が中心軸方向において拡径するように湾曲しており、この球体受部５７の内部に、球体受部５７の上下面と略同一曲率の球面を上下に有する球体５８が内包されている。従って、継手部５０を構成する球体受部５７，球体５８間の滑りにより、ロッド１４，シート側受座１２の前後，左右方向の揺動を許容する。シート側受座１２には、ライダーの荷重、走行時のブレーキング、加速、左右方向のカーブ走行に応じて、前後，左右方向の様々な上下動あるいは、傾斜が生じるので、本実施形態の継手部５０によりシート側受座１２が自由に傾斜してシート４の傾斜をライダーの走行に見合う状態に適合できる。
上記継手部５０には、例えば球面滑り軸受、いわゆるピローボールジョイントを適用すれば良い。

なお、上記貫通孔３０は、シート側受座１２を上下方向に貫通し、図７（ａ），（ｂ）に示すように、例えば、継手部５０の最大厚さよりも直径が大きいドリルによって２つの穴が互いに繋がるように貫通させることで容易に形成することができる。

また、上記係止部３１は、上記貫通孔３０を隣接して開設した穴の並び方向と直交方向で、貫通孔３０と連設する窪みとして形成される。係止部３１は、例えば、貫通孔３０の円孔の並び方向と直交方向において、２つの円孔が重なる中心を通る直線上に、貫通孔３０を挟んで両側に、貫通孔３０と連設するように所定の深さで窪む穴としてそれぞれ形成される。係止部３１の加工は、例えば、係止ピン６０の直径よりも径大な直径のエンドミルにより開設することで、係止ピン６０が接触する係止部３１の底面６２を平面状に容易に成形できる。

貫通孔３０及び係止部３１の成形によりシート側受座１２の上面２６ａには、開口部２６ｃが形成される。この開口部２６ｃにはキャップ３４が嵌着される。キャップ３４は、例えば、上記開口部２６ｃを塞ぐ形状にゴム素材を成形したものであって、下面に球体受部５７の外周面に当接する当接面３４ａを備える。当接面３４ａは、キャップ３４を開口部２６ｃに嵌め込まれた状態でシートダンパー１をシートベース５に取り付けたときに、キャップ３４の上面がシートベース５の下面５ｃに接触することで、ちょうど継手部５０の上端部となる球体受部５７の外周面に当接するように内側に窪む凹状に成形される。これにより、シートダンパー１を取り付けたときに、シート側受座１２の係止部３１に係合する係止ピン６０は、キャップ３４の押圧により係止部３１の底面６２に押付けられた状態となり、係止ピン６０が係止部３１内であそびが生じたり、ずれたりすることが防止される。
なお、このキャップ３４は、あらかじめシートベース５の下面５ｃに図外の固着手段により所定の位置に固着させておき、シートダンパー１をシートベース５に取り付けたときに、上記開口部２６ｃにキャップ３４が嵌合して、当接面３４ａが球体受部５７の外周面に接触するように構成しても良い。

したがって、上記構成の継手部５０を有するロッド１４は、係止ピン６０が固定された球体５８の球面に沿って球体受部５７が摺動することにより、シート側受座１２に対して回転可能となり、前後，左右及び前後左右の組み合わせ方向に揺動可能となる。

円筒体２７は、上端がシート側受座１２の下部外周の嵌合部３２に嵌合した後に、例えば溶接等により固着される。なお、円筒体２７をシート側受座１２に溶接等により固着するとしたが、シート側受座１２の嵌合部３２に円筒体２７が嵌合した後に、円筒体２７とシート側受座１２とが互いに回転不能であれば良く、例えば、嵌合部に肉厚方向外向きに突出する凸部を形成しておき、この凸部に対応する窪みや穴あるいは孔等の凹部を円筒体２７に形成しておき、凸部と凹部とを一致させることで、円筒部２７をシート側受座１２に回転不能に固定するようにしても良い。

円筒体２７は、外周面に所定ピッチのねじ部２７ａを備え、このねじ部２７ａにスプリング１３の上端面が着座する調整リング２８と、調整リング２８を固定するための固定リング２９とが螺合する。
調整リング２８は、内周面に上記円筒体２７のねじ部２７ａに螺合するねじ部２８ａを備え、外周面には調整リング２８を円筒体２７に対して回転させるための工具掛合部２８ｂを備える。工具掛合部２８ｂは、調整リング２８の外周面に歯車状に凹凸に形成されて、フック状の工具を凹部に掛けることで円筒体２７に対して調整リング２８の回転を可能にする。調整リング２８の下端面には、スプリング１３の上端面が着座する着座面２８Ａが形成される。

固定リング２９は、調整リング２８よりもシート側に円筒体２７に設けられる平板円環状の円環体である。固定リング２９は、外径が調整リング２８よりもやや小径に設定される。固定リング２９の内周面には円筒体２７のねじ部２７ａに螺合するねじ部２９ａを備え、外周面には調整リング２８と同様な工具掛合部２９ｂが形成される。この固定リング２９を調整リング２８に対して締付方向に回転させることで、調整リング２８と固定リング２９とが互いに円筒体２７に固定されるような力が作用し、走行中の振動などにより調整リング２８が円筒体２７の周りを回転することを防止する。

すなわち、上記シート側受座１２に固着された円筒体２７と、調整リング２８と、固定リング２９とは、シート側受座１２と車体側受座１１との間でスプリング１３を挟み込んだときに、このスプリング１３に対してあらかじめ予圧を調整するための予圧調整機構を構成する。このように、スプリング１３に対して予圧を調整する予圧調整機構をシートダンパー１に設けることで、ライダーの体重に合わせてスプリング１３により支持する荷重を調整することができる。例えば、ライダーの体重が基準値よりも軽い場合には、予圧が弱くなるように調整し、基準値よりも重い場合には予圧が強くなるように調整すれば良い。また、ライダーが、シングル又はタンデムしている等場合に応じて調整することが可能となる。なお、本実施形態では、シート側受座１２に予圧調整機構を構成したが、車体側受座１１に予圧調整機構を設けるように構成することも可能である。

固定ボルト３３は、本実施形態では全ねじボルトが適用される。固定ボルト３３は、図７（ａ）に示す、シート側受座１２の上面２６ａに開口する１組のねじ穴２６Ａ；２６Ａに螺合させることで、シートダンパー１におけるシート側取付部となる。なお、全ねじボルトとは、六角ボルトや六角穴付きボルトのように一端に工具を使用するために、ねじ部よりも径大な工具掛合部を備えていないものをいう。本実施形態では、固定ボルト３３；３３の端部にねじ径よりも小さな工具掛合部３３Ａを備える。工具係合部３３Ａは、例えば、端面３３ａから六角穴状に窪むように形成される。また、工具掛合部３３Ａは、六角穴に限らず、フィリップス、マイナス、ヘックスローブ等で形成されても良い。

このように、シート側受座１２に１組の固定ボルト３３；３３を設け、シートベース５に、これに対応する取付貫通孔７Ｂ；７Ｂを形成して、シートダンパー１をシートベース５に固定することで、スプリング１３の予圧の調整において、調整リング２８をシート側受座１２に固着された円筒体２７の周りを回転させるときに、調整リング２８の回転の回転とともに、シート側受座１２及び円筒体２７の共周りを防止することができる。

上記構成のシートダンパー１を車体に取り付けて走行した場合のシートダンパー１の挙動は、次のとおりである。図８（ａ），（ｂ）は、シートダンパー１の挙動を示す図であり、図８（ａ）には車体に人が乗車したときの車体及びシートに対する状態、図８（ｂ）は車体に路面からの入力が生じたときの状態を示している。
図８（ａ）に示すように、シートダンパー１は、人が乗車したときに、人の体重に対してスプリング１３の付勢力が略拮抗するように、予圧調整手段である調整リング２８を回転させて車体側受座１１に対する距離を調整した後に固定リング２９を調整リング２８に対して締付けてスプリング１３に付与する予圧が調整される。この予圧は、車体側受座１１の下面１１ａに衝突緩衝体２１が接触しているロッド１４にあそびのない状態に設定されている。

そして、シートダンパー１は、図８（ｂ）に示すように、走行時に車体に路面からの衝撃や振動等の入力Ｐが入力されると、人の体重と入力Ｐとによりスプリング１３が圧縮されて、ロッド１４が架橋片６の逃げ孔３Ａを介して突出することで、入力Ｐに対する衝撃や振動等を吸収するようにストロークする。このシートダンパー１のストロークは、シートベース５の前側取付部５Ａである筒体７Ａの中心軸を中心として、シートベース５の後側取付部２Ｂと、架橋片６とが互いに近接する回転動作となる。一方で、シートダンパー１は、上端側がシートベース５の後側取付部５Ｂ、下端が車体の架橋片６にそれぞれ固定されているため、上記ストロークによる回転動作により、筒体７Ａを中心とするシートベース５の後側取付部５Ｂと架橋片６との間の取り付け角度が変化することになる。

上記シートベース５の後側取付部５Ｂと架橋片６との間の取り付け角度の変化は、ロッド１４が、シート側取付部であるシート側受座１２及び車体側取付部である車体側受座１１に対して傾斜することでストロークが可能となる。
すなわち、ロッド１４は、上端側がシート側受座１２に対して球面滑り軸受を介してシートベース５に固定されるシート側受座１２に揺動自在に支持され、下端側が車体側受座１１に設けられたロッドガイド１９の断面円弧形状の内周面１９ａに沿って傾斜することで揺動し、シートベース５の後側取付部５Ｂと架橋片６との間の取り付け角度の変化、例えば、前後方向や左右方向の角度の変化を許容する。

また、シートダンパー１がストロークした状態から図８（ａ）に示す元の状態に戻るときには、衝突緩衝体２１が車体側受座１１の下面１１ａに接触又は衝突することで、ロッド１４の係止部１４Ａが車体側受座１１に衝突することを防止するとともに異音の発生が抑制される。

以下、本発明に係るシートダンパー１の組み立て方及び車体２への取り付け方について説明する。
まず、図２乃至図４に示すように、車体側受座１１に形成されたロッドガイド配設部１７Ｂにロッドガイド１９を介挿する。次に、ロッドガイド１９が車体側受座１１から離脱しないように固定するための止め輪２０を止め輪溝部１７Ｃに嵌着してロッドガイド１９と車体側受座１１とを一体にする。
次に、ロッド１４の先端側からワッシャ２２、衝突緩衝体２１の順にロッド１４の係止部１４Ａまで挿通させた後に、衝突緩衝体２１が車体側受座１１の下面１１ａに接触するまで車体側受座１１のロッドガイド１９にロッド１４を貫入させる。

次に、車体側受座１１から突出するロッド１４の先端側に継手部５０を螺合させ、当該継手部５０の筒体５４に締付ナット３６を締め付けることで、ロッド１４に対して継手部５０を固定する。
次に、スプリング１３をロッド１４の先端側からロッド１４の外周面を囲繞するように車体側受座１１の着座面１８に着座させる。

次に、シート側受座１２の組立てについて説明する。シート側受座１２の嵌合部３２に円筒体２７を嵌着し、円筒体２７のねじ部２７ａに調整リング２８と固定リング２９とを螺合させる。なお、ロッド１４との組み付けがあるため、固定リング２９及び調整リング２８は、円筒体２７のシート側受座１２側に位置させておく。

次に、先に組み立てた車体側受座１１に対してロッド１４の先端からシート側受座１２をロッド１４に被せるようにして、円筒体２７をスプリング１３の内周空間に介挿させつつ調整リング２８の着座面２８Ａにスプリング１３の上端を着座させて、シート側受座１２ごとスプリング１３を圧縮して、シート側受座１２の貫通孔３０から継手部５０を貫通させる。そして、シート側受座１２の上面２６ａよりも上側に継手部５０が露出するまでスプリング１３を圧縮し、継手部５０の貫通孔５９に係止ピン６０を挿入する。次に、スプリング１３を圧縮する力を除荷することで、スプリング１３が調整リング２８を上方に押圧することによって、シート側受座１２を押し上げ、係止ピン６０の両端側がシート側受座１２の係止部３１；３１の底面６２；６２に接触することでロッド１４の先端がシート側受座１２に係止されて、車体側受座１１及びシート側受座１２とスプリング１３とが一体のダンパーとなる。そして、シート側受座１２の上面２６ａに開口する開口部２６ｃに、継手部５０の上端に接触するようにキャップ３４を嵌着する。
最後に、シート側受座１２のねじ穴２６Ａ；２６Ａに固定ボルト３３；３３を螺合させることで、シートダンパー１におけるシート側の取付部が完成する。

次に、シートダンパー１のフレーム２及びシートベース５への取り付けについて図１乃至図３を用いて説明する。
シートダンパー１のフレーム２への取り付けは、車体側受座１１の取付孔１６；１６と、フレーム２に設けられた架橋片６の車体側取付孔とを一致させてボルト１０；１０により締結することでフレーム２に固定される。そして、シートベース５の取付貫通孔７Ｂ；７Ｂにシート側受座１２から突出する固定ボルト３３；３３を貫通させて、固定ボルト３３；３３にナット３７；３７をそれぞれ螺合させることでシートベース５にシートダンパー１が固定される。
このように、シートダンパー１の車体側受座１１の取付孔１６；１６とフレーム２とを２本のボルト１０；１０により固定し、シート側受座１２に２本植設された固定ボルト３３；３３によりシートベース５を固定することにより、スプリング１３による付勢力を調整リング２８により調整するときに、調整リング２８とシート側受座１２との共周りを防止してスプリング１３による緩衝力の調整が容易となる。なお、車体側受座１１の取付孔１６；１６とフレーム２とを２本のボルト１０；１０によりするように、車体側受座１１に２つの取付孔１６；１６を設けたが、これに限定されず、３つ、４つ等の複数の取付孔１６を車体側受座１１に設け、これに対応する取付孔３Ｂをフレーム２に設けて取り付けるようにしても上記効果を得ることができる。また、固定ボルト３３の本数は上記本数に限らず３本，４本等複数シート側受座１２に設けることで上記効果を得ることができる。しかし、シートダンパー１の組立て工程や車体への組み付け工程の生産性を考慮した場合、取付孔１６の数量や、固定ボルト３３の数量は２本とすることで上記効果を得て生産性を向上させることが可能となる。

以上説明したように、シートダンパー１は、シートベース５の下面５ｃにシート側受座１２の上面２６ａが面同士で接触して固定されるため、シートベース５とシート側受座１２とが一体となり、互いに強度を強めあうことになる。従って、従来のようにシート側の取付部の剛性を考慮する必要がない。また、車体側受座１１と架橋片６とが面同士で固定されるため従来のように車体側の取付部の剛性を考慮しなくて良い。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、衝撃や振動を吸収するための弾性体として、金属製のスプリング１３として説明したが、合成ゴム等後述するエラストマー製の弾性体を適用しても良い。この場合、エラストマー製の弾性体を上記車体側受座１１の着座面１８及びシート側受座１２の着座面２８Ａに着座可能な円筒状に成形すれば良い。なお、弾性体にエラストマーを用いた場合、エラストマーは、荷重を受圧することにより、半径方向に膨らむため、外周面に膨らみを拘束するために、例えば、円周方向に伸縮性のない金属や樹脂を素材とする円筒状の拘束手段を設けることで、荷重の受圧方向を一方向に規制することができる。このように、弾性体をエラストマー製とすることでシートダンパー１の重量を軽量化することができる。また、弾性体は、空気ばねにより構成しても良い。
また、衝突緩衝体２１をゴム製として説明したが、一定厚みの樹脂，ゴム等のエラストマーを所定の厚さで円筒状に成形したものや、金属製のスプリングにより構成しても良い。

例えば、シートダンパー１の他の形態として、図９に示すように、上記実施形態で弾性体として適用した金属製のスプリング１３に加え、エラストマー製のバンプラバー１３０をスプリング１３とともに併設するように構成しても良い。
以下、金属製のスプリング１３とエラストマー製のバンプラバー１３０とを併設した場合について説明する。本実施形態と上記実施形態とでは、エラストマー製の弾性体を加えた点と、衝突緩衝体２１をゴム製から金属製のコイルスプリング２１０とした点で異なる。なお、以下の説明において上記実施形態と同一構成には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

バンプラバー１３０は、エラストマーの一つである例えば発泡ウレタンを素材として円筒状に成形された筒体である。このバンプラバー１３０は、ロッド１４を囲繞するように円筒体２７の内周側に配置される。即ち、スプリング１３とバンプラバー１３０とが同心円上に位置するように円筒体２７の内周側に配置される。バンプラバー１３０の長さは、例えば、スプリング１３が初期状態のとき、すなわち、調整リング２８により予圧が調整される前の出荷時の状態において、上端がシート側受座１２の下面２６ｂに接触し、下端が車体側受座１１の凸部１８ａに接触可能な長さに設定される。バンプラバー１３０の外径は、シート側受座１２に接触する上端から途中にかけて、円筒体２７の内周面２７ｂに接触可能な外径で成形され、さらに下端に向かうに従って漸次外径が縮径するとともに蛇腹状に成形されている。バンプラバー１３０の内周面１３０ａには、半径方向内向きに複数の突部１３０Ａが形成されている。突部１３０Ａは、バンプラバー１３０の軸方向に離間して複数箇所、また各軸方向の位置において内周面の円周方向に沿って均等な間隔で突出するように複数設けられる。各突部１３０Ａは、断面矩形状に形成され、軸方向のそれぞれの位置毎に異なる大きさで形成される。この突部１３０Ａは、バンプラバー１３０の伸縮時のびびり音等の異音の発生を抑制している。なお、バンプラバー１３０の内径は、内周面１３０ａが継手部５０及びロッド１４のいずれにも接触しない直径となるように成形される。
また、コイルスプリング２１０は、いわゆる圧縮ばねである。

このように、バンプラバー１３０を構成することにより、シートダンパー１がストロークしたときに、車体側受座１１とシート側受座１２とに軸方向に圧縮されて外周面が外側に膨らもうとするが、円筒体２７の内周面２７ｂによって膨らもうとする力が規制されて、軸方向に向かう所定の弾性力を得ることができる。つまり、円筒体２７は、バンプラバー１３０に対する拘束手段である。
したがって、シートダンパー１は、スプリング１３により得られる荷重特性と、バンプラバー１３０により得られる荷重特性とを組み合わせた組合せ荷重特性となり、スプリング１３及びバンプラバー１３０の荷重特性をそれぞれ変化させることで、荷重特性の設定を容易に変化させることができる。また、予圧調整機構により、シート側受座１２及び車体側受座１１の間におけるスプリング１３及びバンプラバー１３０の長さを調整することで、スプリング１３及びバンプラバー１３０の荷重特性を調整することも可能である。

なお、バンプラバー１３０は、長さが、スプリング１３が初期状態のときに上端がシート側受座１２に接触し、下端が車体側受座１１の凸部１８ａに接触可能な長さとしたが、これに限定されず、ストローク時の途中で、例えば、下端が車体側受座１１の凸部１８ａに接触するように、初期状態では、車体側受座１１に接触しない長さで設定しても良い。このように、バンプラバー１３０を構成することで、ストロークにおける初期動作は、スプリング１３のみで受圧するようにし、途中からバンプラバー１３０とともに荷重を受圧させることで、動作時における荷重特性を変化させることができる。
また、この場合、バンプラバー１３０用の予圧調整機構を車体側受座１１に設けることで、スプリング１３及びバンプラバー１３０の初期状態における予圧を個別に調整することが可能となる。

上記弾性体を構成するエラストマーには、天然ゴム、合成ゴム、その他常温でゴム様弾性を有する材料から適宜に選択可能であるが、その種類、機能から合成ゴムが望ましい。合成ゴムとしては、二重結合の有無により、ジエン系ゴム，非ブタジエンゴム等が挙げられる。ジエン系ゴムとしては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等を挙げることができる。非ブタジエンゴムとしては、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、クロロスルフォンゴム、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。本発明では、衝撃緩衝性、及び支持安定性の観点から、エラストマーの選定は、用途に応じて選択可能であるがウレタンゴムの使用が実用的である。

上記いずれの実施形態においてもキャップ３４を継手部５０の上端である球体受部５７の上端に当接させてシート側受座１２に対して押圧するものとして構成したが、例えば、シートベース５を用いずにシート４に直接シートダンパー１を取り付ける場合には、キャップ３４を使用せずにシート４により継手部５０を押圧させるように構成しても良い。一般にシートは、シート自体のクッション性を確保するためにウレタン等の緩衝材が使用されているので、シートダンパーとの取付部以外は緩衝材が露出することとなる。したがって、人が着座することにより、シートの緩衝材が下向きに押されることで、シートダンパーの球体受部５７に接触することになり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、ロッド１４は、係止部１４Ａを備えるものとして説明したが、上記弾性体であるスプリング１３やバンプラバー１３０の自然長よりもロッド１４の長さを長く設定できる場合には、係止部１４Ａを備えていなくても良い。具体的には、走行中の振動や衝撃により、シート４が前側取付部を支点として最大に回転したときに、車体側受座１１からロッド１４が抜けない長さに設定できる場合には、係止部１４Ａを不要とすることができる。このように構成することで、シートダンパ−１の組み付け及び車体への取り付けを容易なものとすることができる。なお、この場合、衝突緩衝体２１及びワッシャ２２は不要となる。

また、上記本実施形態では、二輪車のシートとフレーム（車体）との間にシートダンパーを適用した例について説明したが、二輪車に限定されず、三輪車、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle：四輪バギー）、スノーモービル、ジェットスキー等の人が跨って操縦する乗り物や、農耕機やトラック等の四輪車であっても良い。

１シートダンパー、２フレーム、４シート、５シートベース、
１１車体側受座、１２シート側受座、１３スプリング、１４ロッド、
１９ロッドガイド、１９ａ内周面、２１衝突緩衝体、３０；５９貫通孔、
３１係止部、３３固定ボルト、３４キャップ、５０継手部、６０係止ピン。

Claims

車体とシートとの間に介在されて、車体とシートとの間に作用する荷重を弾性的に支持する弾性体と、
前記弾性体を挟んで当該弾性体の弾性力を受圧するシート側受座及び車体側受座と、
一端に前記シート側受座に対して揺動可能に結合するための継手部を有し、シート側受座に継手部を収容して係止され、他端に前記車体側受座の下面側に係止する係止部とを有するロッドとを備え、
前記車体側受座にロッドが貫通するリング状のロッドガイドを設け、このロッドガイドの内周面は、ロッドの軸線方向に沿う両端側より中間位置方向に膨出するように断面円弧状に成形され、
前記ロッドガイドの内周面における最も小さい内径寸法は、前記ロッドガイドに直交状態のロッド表面に対し、前記直交状態からのロッドの傾斜を許容する隙間を形成する寸法に設定されたシートダンパー。
前記継手部は、前記ロッドの一端に結合された球体受部と、当該球体受部に内包される球体と、前記球体に係止ピンを嵌合させ、係止ピンをシート側受座の内部に係止し、継手部上端部をシート側受座に設けたキャップに当接させた請求項１記載のシートダンパー。
前記車体側受座の下面側と、係止部との間に衝突緩衝体を介在させた請求項１又は請求項２記載のシートダンパー。
前記弾性体をコイルばねとし、前記シート側受座又は車体側受座の少なくともいずれか一方に、前記コイルばねに付与する予圧を調整する予圧調整機構を備える請求項１乃至請求項３いずれか記載のシートダンパー。
前記弾性体をエラストマー製とし、当該弾性体の外周を包囲する拘束手段を有する請求項１乃至請求項３いずれか記載のシートダンパー。
前記弾性体をコイルばね及び円筒状のエラストマー製とし、
前記コイルばねからなる弾性体とエラストマーからなる弾性体とを前記シート側受座及び車体側受座との間に同心円上に配置するとともに前記エラストマー製の弾性体の外周を包囲する拘束手段を設け、
前記シート側受座又は車体側受座の少なくともいずれか一方に前記弾性体に付与する予圧を調整する予圧調整機構を備える請求項１又は請求項３いずれか記載のシートダンパー。