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JP5848544B2 - 車高調整機能付き緩衝器 - Google Patents

車高調整機能付き緩衝器 Download PDF

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JP5848544B2
JP5848544B2 JP2011172495A JP2011172495A JP5848544B2 JP 5848544 B2 JP5848544 B2 JP 5848544B2 JP 2011172495 A JP2011172495 A JP 2011172495A JP 2011172495 A JP2011172495 A JP 2011172495A JP 5848544 B2 JP5848544 B2 JP 5848544B2
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Description

この発明は、緩衝器本体と、緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える車高調整機能付き緩衝器の改良に関する。
緩衝器本体と、緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える車高調整機能付き緩衝器は、例えば、特許文献１に開示されるように、自動二輪車の後輪を懸架する懸架装置に具現化される。
上記特許文献１に開示の車高調整機能付き緩衝器は、車輪に入力される路面振動を減衰する緩衝器本体と、緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える。
上記緩衝器本体は、後輪を支持するスイングアームとフレームとの間に設けられるリンク機構に車輪側ブラケットを介して取り付けられ、上記車高調整手段は、車輪側ブラケットの逆Ｕ字状に二又に形成される先端部にそれぞれ形成される一対の長円孔と、各長円孔に適合する一対の反転カラーとを備えてなる。
そして、上記一方の反転カラーには貫通孔が偏心して形成され、他方の反転カラーには雌螺子が偏心して形成されてなり、車輪側ブラケットの先端部の間にリンク機構を配置し、一方の反転カラーの貫通孔から他方の反転カラーの雌螺子に向けてボルトを挿通することにより、緩衝器本体を後輪に連結し、上記両反転カラーの取り付け向きを変更することにより、車高調整をすることが可能となる。
また、特許文献２には、自動車等の車体と車輪との間に介装される車高調整機能付き緩衝器が開示され、この車高調整機能付き緩衝器は、緩衝器本体及び車高調整手段と、この緩衝器本体の外側に配置される懸架ばねとを備える。
上記車高調整手段は、緩衝器本体外周に取り付けられて上記懸架ばねの下端を担持する筒状の下側ばね受けの下端面に段違いに形成される複数のカム溝と、上記緩衝器本体を車輪に連結する車体側ブラケットに起立して上記何れかのカム溝に選択的に係合するカム部とを備えてなる。
そして、特許文献２に開示の車高調整機能付き緩衝器は、カム部が係合するカム溝によって下側ばね受けの位置を変更することにより緩衝器本体の軸方向長さを調整し、車高調整をすることが可能となる。
特開平０９−２６３２８３号公報 特開２００６−１７０２５８号公報
しかしながら、上記従来の車高調整機能付き緩衝器において、車両を停止した状態で車高調整を行わなければならず、走行時と停止時の両方で車高を調整することができない不具合がある。
そのため、例えば、上記緩衝器を自動二輪車の後輪を懸架する懸架装置に具現化した場合には、停止時に足をつくため停止時において車高が低いことが好ましいが、走行時に適した車高に設定すると停止時に足付き性が低下する虞がある。
そこで、本発明の目的は、走行時と停止時の両方で車高調整をすることが可能な車高調整機能付き緩衝器を提供することである。
上記課題を解決するための手段は、シリンダと、このシリンダの一方端を閉塞する環状のヘッド部材と、このヘッド部材内周に軸支され上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンロッドと、このピストンロッドに保持されて上記シリンダ内に二つの作用室を区画するピストンとを備える緩衝器本体と、上記緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える車高調整機能付き緩衝器において、上記車高調整手段は、一方の上記作用室内にジャッキ室を区画して軸方向に伸縮可能な隔壁部材と、上記ジャッキ室に作動流体を給排するポンプとを備え、上記隔壁部材は、上記ピストンロッドに固定されピストン側に配置される固定隔壁と、この固定隔壁に摺動可能に取り付けられてヘッド部材側に配置される可動隔壁とからなり、上記固定隔壁と上記可動隔壁との間に上記ジャッキ室が形成されることである。
本発明によれば、緩衝器本体における一方の作用室内にジャッキ室を区画する隔壁部材が軸方向に伸縮可能であるため、上記ジャッキ室内にポンプで作動流体を供給することにより隔壁部材が軸方向に伸び、ヘッド部材とピストンとを離間させて緩衝器本体の軸方向長さを短くすることが可能となる。
したがって、車高調整をする場合には、ポンプを駆動するのみで良く、走行時と停止時の両方で車高を調整することが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る車高調整機能付き緩衝器の一部を切り欠いて示す側面図である。 図１の車高調整機能付き緩衝器の主要部を部分的に拡大して示す縦断面図である。 図１の車高調整機能付き緩衝器において、隔壁部材を伸ばし、緩衝器本体の軸方向長さを短くした状態を示す側面図である。
以下に本発明の一実施の形態を示す車高調整機能付き緩衝器について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品かまたはそれに対応する部品を示す。
図１に示すように、本実施の形態に係る車高調整機能付き緩衝器Ｄは、シリンダ１と、このシリンダ１の一方端を閉塞する環状のヘッド部材２と、このヘッド部材２内周に軸支され上記シリンダ１内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンロッド３と、このピストンロッド３に保持されて上記シリンダ１内に二つの作用室Ｌ１，Ｌ２を区画するピストン４とを備える緩衝器本体と、この緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える。
そして、上記車高調整手段が、一方の上記作用室（伸側作用室Ｌ１）内にジャッキ室Ｒを区画して軸方向に伸縮可能な隔壁部材５と、上記ジャッキ室Ｒに作動流体を給排するポンプＰとを備える。
以下に詳細に説明すると、本実施の形態に係る車高調整機能付き緩衝器Ｄは、自動二輪車の後輪を懸架する懸架装置に具現化され、上記した緩衝器本体及び車高調整手段と、上記緩衝器本体の外側に配置される懸架ばねＳとを備える。
上記懸架ばねＳは、コイルスプリングからなり、シリンダ１の図１中上部外周に取り付けられる上側ばね受けＳ１と、ピストンロッド３の図１中下部外周に取り付けられる下側ばね受けＳ２との間に介装され、緩衝器本体を常に伸張方向に附勢して、路面の凹凸による衝撃を吸収する。
上記懸架ばねＳの内側に配置される緩衝器本体は、シリンダ１が車体側ブラケット１０を介して車体に連結され、ピストンロッド３が車輪側ブラケット７を介して後輪に連結されて、倒立型に設定される。
上記シリンダ１は、筒状に形成されてなり、その図１中上端には、ボトム部材１１が溶接固定され、このボトム部材１１でシリンダ１の図１中上側開口を閉塞している。
一方、シリンダ１の図１中下端部内周には、上記ヘッド部材２が固定され、このヘッド部材２でシリンダ１の図１中下側開口を閉塞している。
上記ボトム部材１１と上記ヘッド部材２の間に形成されるシリンダ１内部には、作動流体が充填される作動流体室Ｌと、この作動流体室Ｌの図中上側に形成されて気体が封入される気室Ｇが形成されてなり、上記作動流体室Ｌと上記気室Ｇは、シリンダ１内周に摺接して軸方向に移動可能なフリーピストン６で区画される。
上記フリーピストン６の図１中下側に形成される作動流体室Ｌは、ピストン４で二つの作用室Ｌ１，Ｌ２に区画されてなり、ロッド３側（図１中下側）に伸側作用室Ｌ１が形成され、ピストン４側（図１中上側）に圧側作用室Ｌ２が形成される。
また、上記シリンダ１の図１中上部外周には、ボトムケース１２が溶接固定されてなり、このボトムケース１２外周には上記懸架ばねＳの上端が当接する上記上側ばね受けＳ１が取り付けられてなる。
そして、上記シリンダ１の図１中下端部に固定される上記ヘッド部材２は、環状に形成されて軸心部にピストンロッド３が挿入され、内周にピストンロッド３を軸支する環状の軸受部材２０ａが嵌合するロッドガイド２０を備える。
また、上記ヘッド部材２は、上記ロッドガイド２０の図１中下側に積層されて内周がピストンロッド３外周に摺接するダストシール２１と、上記ロッドガイド２０の図１中上側に積層されて同じく内周がピストンロッド３外周に摺接するオイルシール２２と、上記ロッドガイド２０の図１中上端部に保持されて緩衝器本体の伸び切り時の衝撃を吸収するリバウンドクッション２３とを備えてなる。
そして、上記ヘッド部材２における軸受部材２０ａに軸支されて上記シリンダ１内に出没するピストンロッド３には、軸方向に貫通する貫通孔３０と、この貫通孔３０とジャッキ室Ｒとを連通する横孔３１とが形成される。
そして、上記貫通孔３０における上記横孔３１の図１中直上部は、ピストンロッド３内周に嵌合する栓３２によって塞がれてなり、この栓３２でジャッキ室Ｒと圧側作用室Ｌ２との連通を阻止している。
また、上記ピストンロッド３は、図１中下端部に形成されて外周に螺子溝を有し車輪側ブラケット７に螺合する連結部３３と、この連結部３３の図１中上側に形成されるピストンロッド本体３４と、このピストンロッド本体３４の図１中上側に形成されて外周が小径に形成されるピストン保持部３５と、このピストン保持部３５の図１中上側に形成されて外周にナットＮが螺合する先端部３６とを備える。
さらに、上記ピストンロッド３の上記ロッド本体３４と上記ピストン保持部３５との間には段部３７が形成され、上記横孔３１が上記ロッド本体３４の図１中上端部に配置される。
また、上記ピストン保持部３５の外周には、ピストン４が上記段部３７と上記ナットＮとの間に挟持されてなり、このピストン４は、軸方向に貫通して両作用室Ｌ１，Ｌ２を連通する伸側流路４０と圧側流路（図示せず）とを備える。
そして、上記伸側流路４０は、その出口側開口を上記ピストン４の図１中上側に積層される伸側減衰バルブＶ１で開閉可能に塞がれ、図示しない上記圧側流路は、その出口側開口を上記ピストン４の図１中下側に積層される圧側減衰バルブＶ２で開閉可能に塞がれる。
上記構成を備えることにより、ピストンロッド３がシリンダ１から退出する伸張時には、伸側作用室Ｌ１がピストン４で加圧されて伸側作用室Ｌ１の作動流体が伸側減衰バルブＶ１を押し開き、伸側流路４０を通過して圧側作用室Ｌ２に移動し、車高調整機能付き緩衝器Ｄが所定の伸側減衰力を発生する。
このとき、ピストンロッド３の退出分の体積がシリンダ１内で不足となるため、その体積分フリーピストン６が図１中下側に移動し、気室Ｇが拡大する。
一方、ピストンロッド３がシリンダ１内に進入する収縮時には、圧側作用室Ｌ２がピストン４で加圧されて圧側作用室Ｌ２の作動流体が圧側減衰バルブＶ２を押し開き、圧側流路を通過して伸側作用室Ｌ１に移動し、車高調整機能付き緩衝器Ｄが所定の圧側減衰力を発生する。
このとき、ピストンロッド３の進入分の体積がシリンダ１内で余剰となるため、その体積分フリーピストン６が図１中上側に移動し、気室Ｇが縮小する。
ところで、上記緩衝器本体の軸方向長さ、即ち、車体側ブラケット１０の図１中上端から車輪側ブラケット７の図１中下端までの距離を調整する車高調整手段は、上記したように、伸側作用室Ｌ１内にジャッキ室Ｒを区画して軸方向に伸縮可能な隔壁部材５と、上記ジャッキ室Ｒに作動流体を給排するポンプＰとを備える。
そして、上記隔壁部材５は、上記ピストンロッド３外周に配置されてなり、上記圧側減衰バルブＶ２の図１中下側に積層されて上記ピストン４や伸側及び圧側減衰バルブＶ１，Ｖ２と共にピストンロッド３の段部３７とナットＮとの間に挟持される固定隔壁５０と、この固定隔壁５０のヘッド部材２側に摺動可能に取り付けられる可動隔壁５１とからなる。
上記固定隔壁５０は、図２に示すように、内周部が上記ピストンロッド３のピストン保持部３５外周に固定され上記圧側減衰バルブＶ２のバルブストッパを兼ねる環板状の底部５０ａと、この底部５０ａ外周からヘッド部材２側に起立する筒状壁部５０ｂとからなる。
そして、上記底部５０ａの図２中下面には、上記ピストンロッド３外周に沿って起立する環状の突部５０ｃが設けられ、この突部５０ｃ内周とピストンロッド３外周との間は、突部５０ｃ内周に形成される環状溝（符示せず）に係合するシール（符示せず）によって塞がれる。
また、上記可動隔壁５１は、筒状に形成されてなり、内周が拡径されて上記固定隔壁５０との間に上記ジャッキ室Ｒを形成し外周を上記筒状壁部５０ｂに摺接させるピストン側先端部５１ａと、このピストン側先端部５１ａのヘッド部材２側に連設されて内周を上記ピストンロッド３外周に摺接させる中央部５１ｂと、この中央部５１ｂのヘッド部材２側に連設されると共に外周が拡径されて上記筒状壁部５０ｂのヘッド部材２側端部と対向するヘッド部材側基端部５１ｃとからなる。
さらに、上記ピストン側先端部５１ａ外周及び中央部５１ｂ内周には、それぞれ環状溝（符示せず）が形成されてなり、可動隔壁５１は、各環状溝に係合するシール（符示せず）を介して筒状壁部５０ｂ内周とピストンロッド３外周に摺接している。
上記固定隔壁５０と上記可動隔壁５１との間に形成されるジャッキ室Ｒは、可動隔壁５１のピストン側先端部５１ａが固定隔壁５０の底部５０ａに当接、若しくは固定隔壁５０の筒状壁部５０ｂのヘッド部材２側端部が可動隔壁５１のヘッド部材側基部５１ｃに当接するとき、その容積が最小である。
そして、上記ジャッキ室Ｒ内に作動流体が供給されると、可動隔壁５１が図１，２中下側に移動して隔壁部材５が伸張し、ジャッキ室Ｒの容積が拡大する。一方、上記ジャッキ室Ｒから作動流体が排出されると、可動隔壁５１が図１，２中上側に移動して隔壁部材５が収縮し、ジャッキ室Ｒの容積が縮小する。
このジャッキ室Ｒ内に作動流体を給排するためのジャッキ用通路は、図１に示すように、上記ピストンロッド３に形成される上記貫通孔３０及び上記横孔３１と、上記車輪側ブラケット７に形成されて上記貫通孔３０に連通するブラケット内通路７０と、このブラケット内通路７０と緩衝器本体外に配置されるポンプＰとを連通するホースＨとを備えて構成される。
上記ピストンロッド３の上記貫通孔３０は、栓３２よりも図１中下側に形成される部分のみがジャッキ用通路の一部を構成するものであり、横孔３１の図１中直上部に固定隔壁５０の底部５０ａが位置するため、ジャッキ用通路は、常にジャッキ室Ｒと連通している。
また、上記ポンプＰは、モータＭによって駆動され、具体的に図示しないが、例えば、特開２０１０−１４９５５１号公報に記載のポンプを利用することが可能である。
つまり、本実施の形態における車高調整機能付き緩衝器Ｄは、ジャッキ室Ｒに作動流体を給排することにより、可動隔壁５１が固定隔壁５０の底部５０ａに対して離間若しくは接近し、隔壁部材５が軸方向に伸縮する。
したがって、ジャッキ室Ｒ内にポンプＰで作動流体を供給することにより、可動隔壁５１がヘッド部材２側に移動して隔壁部材５が軸方向に伸び、可動隔壁５１がヘッド部材２のリバウンドクッション２３に当接し、更にジャッキ室Ｒ内に作動流体を供給すると、図３に示すように、ヘッド部材２とピストン４とを離間させる。
これにより、ピストンロッド３がシリンダ１内に進入するため、緩衝器本体が収縮し、緩衝器本体の軸方向長さを短くして自動二輪車の車高を下げることが可能となる。
即ち、車高調整をする場合には、ポンプＰを駆動するのみで良く、走行時と停止時の両方で車高を調整することが可能となり、本実施の形態においては、例えば、自動二輪車の車高を下げてから停止することにより、足付き性を向上させることが可能となる。
また、本実施の形態において、伸側作用室Ｌ１内にジャッキ室Ｒが区画されることにより、ジャッキ室Ｒ内の作動流体が伸側作用室Ｌ１内に漏れたとしても、伸側作用室Ｌ１がヘッド部材２で塞がれているため、ジャッキ室Ｒ内の作動流体が緩衝器本体外に漏れ出すことがない。
また、本実施の形態において、隔壁部材５がピストンロッド３に固定されピストン４側に配置される固定隔壁５０と、この固定隔壁５０に摺動可能に取り付けられてヘッド部材２側に配置される可動隔壁５１とからなり、固定隔壁５０と可動隔壁５１との間にジャッキ室Ｒが形成される。
したがって、上記固定隔壁５０を圧側減衰バルブＶ２のバルブストッパとして利用し、ピストン４と共にピストンロッド３に保持させることが可能となることから、車高調整機能付き緩衝器Ｄの構成を簡易にすることが可能となる。
また、本実施の形態において、上記固定隔壁５０が底部５０ａと、底部５０ａ外周からヘッド部材２側に起立する筒状隔壁５０ｂとからなり、上記可動隔壁５１が筒状隔壁５０ｂ内周に外周を摺接させ、ピストンロッド３外周に内周を摺接させてなることから、隔壁部材５の構成が簡易であり、伸側作用室Ｌ１内にジャッキ室Ｒを容易に形成することが可能となる。
また、本実施の形態において、ポンプＰが緩衝器本体外に設置され、ジャッキ用通路を介してジャッキ室Ｒ内に作動流体を給排し、このジャッキ用通路の一部が上記ピストンロッド３に形成されるため、緩衝器本体をコンパクトに形成することが可能となり、車高調整機能付き緩衝器Ｄの構造を複雑化させることがない。
また、本実施の形態において、ピストンロッド３が筒状に形成されて軸方向に貫通する貫通孔３０を有し、この貫通孔３０の圧側作用室Ｌ２側開口を栓３２で塞ぎ他方側をジャッキ用通路の一部として利用することにより、ピストンロッド３の加工が簡易である。
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。
例えば、上記実施の形態において、車高調整機能付き緩衝器Ｄが自動二輪車の後輪を懸架する懸架装置に具現化されるとしたがこの限りではなく、四輪自動車の懸架装置等に具現化されるとしても勿論良い。
また、上記実施の形態において、車高調整機能付き緩衝器Ｄが倒立型に設定されるとしたが、正立型に設定されるとしても勿論良い。
また、上記緩衝器本体は、単筒式緩衝器を構成するが、シリンダ１の外側にアウターチューブを同軸に配置し、シリンダ１とアウターチューブとの間に体積補償用のリザーバ室を形成して複筒式緩衝器を構成するとしても良い。
また、隔壁部材５の構成は、上記の限りではなく、ジャッキ室Ｒを一方の作用室内に区画し、このジャッキ室Ｒに作動流体を給排することで伸縮可能であれば、他の構成を採用しても良く、例えば、蛇腹状に形成するとしても良い。
また、本実施の形態において、ジャッキ室Ｒに作動流体を給排するポンプＰをモータＭで駆動するとしたがこの限りではなく、手動でポンプＰを駆動するとしても良い。
また、ジャッキ室Ｒ内に収容する作動流体は、作動流体室Ｌ内に収容される作動流体と同じものでも異なるものでも良い。
Ｄ 車高調整機能付き緩衝器
Ｇ 気室
Ｌ 作動流体室
Ｌ１ 伸側作用室
Ｌ２ 圧側作用室
Ｍ モータ
Ｓ 懸架ばね
Ｐ ポンプ
Ｖ１ 伸側減衰バルブ
Ｖ２ 圧側減衰バルブ
１ シリンダ
２ ヘッド部材
３ ピストンロッド
４ ピストン
５ 隔壁部材
６ フリーピストン
７ 車輪側ブラケット
１０ 車体側ブラケット
２０ ロッドガイド
２０ａ 軸受部材
２１ ダストシール
２２ オイルシール
２３ リバウンドクッション
３０ 貫通孔
３１ 横孔
４０ 伸側流路
５０ 固定隔壁
５０ａ 底部
５０ｂ 筒状壁部
５１ 可動隔壁
５１ａ ピストン側先端部
５１ｂ 中央部
５１ｃ ヘッド部材側基端部
７０ ブラケット内通路

Claims (4)

  1. シリンダと、このシリンダの一方端を閉塞する環状のヘッド部材と、このヘッド部材内周に軸支され上記シリンダ内に軸方向に移動可能に挿入されるピストンロッドと、このピストンロッドに保持されて上記シリンダ内に二つの作用室を区画するピストンとを備える緩衝器本体と、
    上記緩衝器本体の軸方向長さを調整する車高調整手段とを備える車高調整機能付き緩衝器において、
    上記車高調整手段は、一方の上記作用室内にジャッキ室を区画して軸方向に伸縮可能な隔壁部材と、上記ジャッキ室に作動流体を給排するポンプとを備え、
    上記隔壁部材は、上記ピストンロッドに固定されピストン側に配置される固定隔壁と、この固定隔壁に摺動可能に取り付けられてヘッド部材側に配置される可動隔壁とからなり、上記固定隔壁と上記可動隔壁との間に上記ジャッキ室が形成されることを特徴とする車高調整機能付き緩衝器。
  2. 上記固定隔壁は、上記ピストンロッド外周に固定される環板状の底部と、この底部外周からヘッド部材側に起立する筒状壁部とからなり、
    上記可動隔壁は、上記筒状壁部内周に外周を摺接させ、上記ピストンロッド外周に内周を摺接させてなることを特徴とする請求項１に記載の車高調整機能付き緩衝器。
  3. 上記可動隔壁は、筒状に形成されてなり、内周が拡径されて上記固定隔壁との間に上記ジャッキ室を形成し外周を上記筒状壁部に摺接させるピストン側先端部と、このピストン側先端部のヘッド部材側に連設されて内周を上記ピストンロッド外周に摺接させる中央部と、この中央部のヘッド部材側に連設されると共に外周が拡径されて上記筒状壁部のヘッド部材側端部と対向するヘッド部材側基端部とからなることを特徴とする請求項２に記載の車高調整機能付き緩衝器。
  4. 上記ポンプは、上記緩衝器本体外に設置され、ジャッキ用通路を介して上記ジャッキ室内に作動流体を給排し、このジャッキ用通路の一部が上記ピストンロッドに形成されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車高調整機能付き緩衝器。
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