(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
乗り物に採用される緩衝器としては、例えば、乗員が跨がって乗車する鞍乗り型車両の一種である自動二輪車の、リヤクッションがある。このリヤクッションは、自動二輪車の車体と後輪支持機構との間に設けられる。
【0003】
一般的な緩衝器は、オイルが充填された円筒状のダンパチューブと、このダンパチューブに往復運動可能に収納されたピストンと、このピストンに設けられたピストンロッドと、このピストンロッドとダンパチューブとを相反する方向へ付勢する懸架用バネとを、基本的な構成要素としている。
【0004】
ダンパチューブの上端は、ダンパヘッドによって塞がれている。このダンパヘッドは、ダンパチューブと一体に形成されている。一般に、ダンパチューブとダンパヘッドとは、一体に形成された鋳造品によって構成される。鋳造品であるが故に、各部の肉厚が厚くならざるを得ない。このため、ダンパチューブやダンパヘッドの径が大径になる。
【0005】
自動二輪車の狭いスペースに配置される緩衝器は、できるだけ小型であることが好ましい。緩衝器を小型化するには、ダンパチューブとダンパヘッドとを別部材によって構成することが考えられる。ダンパチューブとダンパヘッドとを分離した緩衝器は、例えば特許文献1によって知られている。
【0006】
特許文献1で知られている緩衝器は、ダンパチューブの外周面に有している雄ネジに、ダンパヘッドの雌ネジをねじ込むことによって、ダンパヘッドによりダンパチューブの上端を塞ぐことができる。ダンパチューブは鋳造品によって構成しなくてもすむので、小径にすることが可能である。この結果、緩衝器を小型化することができる。
【0007】
懸架用バネのバネ荷重は、バネ荷重調整用ナットによって調整することができる。このバネ荷重調整用ナットは、前記雄ネジにねじ込まれている。ダンパチューブに対するバネ荷重調整用ナットの位置は、ロック部材によってロックされる。このロック部材は、例えばバネ荷重調整用ナットと同様に前記雄ネジにねじ込み可能な、ロックナットによって構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献1で知られている緩衝器が、自動二輪車に組み付けられている状態において、懸架用バネのバネ荷重を調整する際には、一般に一対の専用の工具を用いる。想定されている、バネ荷重を調整する手順は、次の通りである。先ず、ロックナットを緩めた上で、雄ネジに対するバネ荷重調整用ナットのねじ込み量を調整することによって、バネ荷重の調整をする。調整を完了した後に、一対の専用の工具の一方である第1の工具によってバネ荷重調整用ナットを抑えつつ、一対の専用の工具の他方である第2の工具によってロックナットを再び締め込む。これで、調整作業を完了する。上記手順で調整作業を行えば、ロックナットを締め込んでも、ダンパチューブはロックナットと共に回ろうとしない。そのため、想定されている手順でバネ荷重を調整すれば、ダンパヘッドの雌ネジに対してダンパチューブの雄ネジが緩むことはない。
【0010】
ところが、バネ荷重調整の実態を調査した結果、本発明者は、バネ荷重を調整するときの状況によっては、専用の工具を用いることができない場合があり得、想定されている上記手順とは異なる手順で調整作業が行われる場合があることを、新たに知見した。例えば、専用の工具が手元に無い場合や、緊急時が想定される。緊急時の例として、自動二輪車によってモトクロス等のレース中に、バネ荷重を再調整する場合がある。一刻の猶予もない状況下において、バネ荷重を再調整するのであるから、車体から緩衝器を取り外して再調整をする時間はない。また、多数の工具の中から専用の工具を選んでいる時間の余裕もない。やむを得ず、すぐ手元に有る別の工具、例えばドライバーとハンマーを用いてロックナットの緩め作業や締め込み作業をすることが、想定される。
【0011】
その場合に、バネ荷重調整用ナット及びロックナットのロックが緩まないように、ロックナットを過大に締め込むことがあり得る。過大に締め込んだ場合には、ダンパチューブに対して2つのナットが一体化してしまう(固定されてしまう)。このときの過大な締め込み力によって、ダンパチューブはロックナットと共に回ろうとする。しかし、ダンパヘッドは、自動二輪車の車体に連結されているので、回らない。その結果、ダンパヘッドに対してダンパチューブが回るので、ダンパヘッドの雌ネジに対してダンパチューブの雄ネジが緩む。
【0012】
上述のように、ダンパチューブにはオイルが充填されている。緩衝器の性能を維持するには、ダンパヘッドとダンパチューブとの間の、オイルのシール性を高めることが重要である。シール性を高める上で、ネジの緩みは不利である。
【0013】
本発明は、想定と異なる手順でバネ荷重が調整された場合であっても、ダンパヘッドとダンパチューブとの間のオイルのシール性を、より高めることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明によれば、
ピストンロッドと、
前記ピストンロッドに支持されているピストンと、
前記ピストンを往復運動可能に収納しており、オイルを充填可能なダンパチューブと、
前記ダンパチューブと前記ピストンロッドとを相反する方向へ付勢する懸架用バネと、
前記ダンパチューブの外周面に備えられている第1雄ネジと、
前記懸架用バネのバネ荷重を調整することが可能に、前記第1雄ネジにねじ込まれている第1ナットと、
前記ダンパチューブの軸方向における前記第1ナットの位置を固定することが可能に、前記第1雄ネジにねじ込まれている第2ナットと、
前記第1雄ネジに対し逆ネジの構成であって、前記ダンパチューブの外周面に備えられている第2雄ネジと、
前記ダンパチューブの一端部を塞ぐことが可能に、前記第2雄ネジにねじ込まれているダンパヘッドと、
を含むことを特徴とする緩衝器が提供される。
【発明の効果】
【0015】
基本的には、特に第1ナット及び第2ナットとダンパヘッドとが互いに近くに位置している場合には、これらの全てをねじ込み可能な雄ネジを1つにまとめて、ダンパチューブの外周面に設けることが、ネジ加工の生産性を高める上で好ましい。
【0016】
これに対して本発明では、あえて、ダンパチューブの外周面に有する雄ネジを、第1雄ネジと第2雄ネジの、2つに分離している。第1雄ネジは、第1ナット及び第2ナットをねじ込み可能である。第2雄ネジは、ダンパヘッドをねじ込み可能である。第2ナットに過大な締め込み力が作用すると、第1ナットと第2ナットとがダンパチューブに対して一体化する。この過大な締め込み力によって、ダンパチューブには締め込み方向のトルクが発生する。
【0017】
しかし、第2雄ネジは第1雄ネジに対して逆ネジである。ダンパチューブが各ナット(第1ナット及び第2ナット)の締まり方向へ回った場合には、ダンパヘッドの雌ネジに対してダンパチューブの第2雄ネジは締まる。従って、ダンパヘッドの雌ネジに対するダンパチューブの第2雄ネジの緩みを防止できる。ダンパチューブが各ナットの締まり方向へ回ると、ダンパヘッドの雌ネジに対してダンパチューブの第2雄ネジは締まるので、ダンパヘッドとダンパチューブとの間からオイル漏れが発生する心配はない。つまり、想定と異なる手順でバネ荷重が調整された場合であっても、ダンパヘッドとダンパチューブとの間のオイルのシール性を、より高めることができる。この結果、緩衝器の性能を、簡単な構成によって容易に維持することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【0020】
図1に示されるように、緩衝器10は例えば乗り物に採用され、一例として、乗員が跨がって乗車する鞍乗り型車両の一種である自動二輪車20の、リヤクッションとして用いられる。
【0021】
図1及び
図2に示されるように、この緩衝器10は、ピストンロッド31と、このピストンロッド31の一端部31a(第1端部31a)に支持されているピストン32と、このピストン32を往復運動可能に収納するとともにオイル33を充填可能なダンパチューブ34と、このダンパチューブ34とピストンロッド31とを相反する方向へ付勢する懸架用バネ35と、この懸架用バネ35のバネ荷重を調整する第1ナット36(バネ荷重調整用ナット36)と、ダンパチューブ34の軸方向(
図1〜
図4の紙面上下方向。以下において同じ。)における第1ナット36の位置を固定する第2ナット37(ロックナット37)と、ダンパチューブ34の一端部34a(第1端部34a)を塞ぐダンパヘッド38とを含む、シングルチューブ式緩衝器の構成である。
【0022】
このように、ダンパチューブ34(メインパイプ34)とダンパヘッド38(アッパーメタル38)とは別部材によって構成されている。このため、ダンパチューブ34を鋳造品とすることなく、ダンパヘッド38のみを鋳造品とすることができる。ダンパチューブ34は、円筒状の鋼管等の金属製パイプによって構成されている。ダンパチューブ34は鋳造品にしなくてもすむので、薄肉にすることができ、その分、小径にすることができる。この結果、緩衝器10を小型化し軽量化することができるので、自動二輪車20の狭いスペースへの、配置の自由度が高い。
【0023】
ダンパチューブ34の他端部34b(第2端部34b)は、ロアキャップ39によって塞がれている。このロアキャップ39は、ダンパチューブ34の第2端部34bに対してねじ込むことが可能な構造(以下において、ロアキャップ39の当該構造を、「ねじ込み構造」と称する。)を有している。
【0024】
以下、緩衝器10について詳しく説明する。
図1及び
図2に示されるように、ダンパヘッド38は、キャップ状の構成であって、ダンパチューブ34の第1端部34aを嵌合することが可能な円筒状の筒部41と、この筒部41の一端を塞いでいる閉鎖部42と、を備える一体成形品である。
【0025】
さらに緩衝器10は、ダンパヘッド38の内部に連通し且つダンパヘッド38に一体化されたサブタンク50(リザーバタンク50)を備えている。より具体的には、サブタンク50は、その軸方向がダンパチューブ34の軸方向と略平行になるように、所定の隙間を挟んで、ダンパチューブ34及びダンパヘッド38と隣接するように配置されている。さらに、サブタンク50は、緩衝器10の側面視で、その下端が第1ナット36の下端よりも下側であり、且つ、その上端が第2ナット37の上端よりも上側になるように、配置されている。言い換えると、サブタンク50は、ダンパチューブ34の軸方向に並列に配置され、且つ、ダンパチューブ34の側方に配置されている。第1ナット36及び第2ナット37は、ダンパチューブ34の高さ方向を基準として、サブタンク50に重なる位置に配置されている。
【0026】
このサブタンク50の概要を説明する。サブタンク50は、弾性を有した袋状のブラダ(図示せず)を内蔵している。このブラダの内部にはガスが充填されている。サブタンク50の内部において、ブラダの外側の空間はオイル溜め室を構成し、ダンパヘッド38の内部に連通している。
【0027】
図1に示されるように、ダンパヘッド38の先端には、第1支持部43が設けられている。この第1支持部43は、自動二輪車20の車体21に対し、支持軸22によって支持される。ピストンロッド31の他端部31b(第2端部31b)には、第2支持部61が設けられている。この第2支持部61は、例えばリンク機構やスイングアーム等の後輪支持機構23を介して、自動二輪車20の後輪を支持することが可能である。
【0028】
図1に示されるように、懸架用バネ35は、圧縮コイルばねによって構成されている。この懸架用バネ35の両端は、ピストンロッド31の第2端部31bに設けられているリテーナ62と、第1ナット36とによって、支持されている。懸架用バネ35と第1ナット36との間には、スプリングシート63を介在している。但し、このスプリングシート63の有無は任意である。
【0029】
図3及び
図4に示されるように、ダンパチューブ34の外周面34cには、雄ネジ70が形成されている。この雄ネジ70は、第1雄ネジ71と第2雄ネジ72の、2つに分離している。
【0030】
第1雄ネジ71は、「右ネジ」によって構成されており、ダンパチューブ34の外周面34cに備えられている。この第1雄ネジ71は、第1ナット36及び第2ナット37をねじ込み可能である。ダンパチューブ34の軸方向における第1雄ネジ71の長さL1は、懸架用バネ35の調整範囲を勘案して設定される。第1ナット36の雌ネジ36aと第2ナット37の雌ネジ37aは、第1雄ネジ71と同じ「右ネジ」である。
【0031】
第2雄ネジ72は、第1雄ネジ71に対して「逆ネジ」となる左ネジによって構成されており、第1雄ネジ71よりも上記軸方向上側の外周面34cに備えられている。この第2雄ネジ72は、ダンパヘッド38をねじ込み可能である。上記軸方向における第2雄ネジ72の長さL2は、ダンパチューブ34に対して、ダンパヘッド38を確実に且つ安定したねじ込み状態を維持できるように、設定される。ダンパヘッド38の内周面に備えられている、第2雄ネジ72にねじ込まれる雌ネジ44は、第2雄ネジ72と同じ「左ネジ」である。
【0032】
第1雄ネジ71と第2雄ネジ72との間は、ネジの無い「非ネジ部34d」によって区切られている。この非ネジ部34dは、第1雄ネジ71と第2雄ネジ72とが非連続となるスペースであり、ダンパチューブ34の外周面34cに形成されている。この非ネジ部34dの長さL3は短くてよい。
【0033】
上述のように、第1雄ネジ71は右ネジであり、第2雄ネジ72は左ネジであることが好ましい。なぜなら、一般なネジは右ネジによって構成されることが多い。このため、懸架用バネ35のバネ荷重を調整する作業者は、第1雄ネジ71と、第1ナット36及び第2ナット37も、右ネジであるという先入観念をもち易い。特に、急いで調整作業を行う場合には、第1雄ネジ71を右ネジによって構成することが、作業性を高める上で好ましい。
【0034】
第1雄ネジ71の谷径D1に対して、第2雄ネジ72の外径D2は小径(D1>D2)である。
【0035】
第1ナット36と第2ナット37は、引っ掛けスパナ(図示せず)を掛けることが可能なスパナ用溝付きナットによって構成されることが好ましい。スパナ用溝付きナット36,37(第1ナット36及び第2ナット37)は、引っ掛けスパナを掛けることが可能なスパナ用溝36b,37bを有している。一般に、専用の工具が手元に無い場合であっても、
図1に示されるドライバー81とハンマー82だけは、手元に有ることが多い。スパナ用溝36b,37bを利用し、ドライバー81とハンマー82によって、第1ナット36及び第2ナット37を比較的容易に回すことができる。
【0036】
第1ナット36に対し、第2ナット37は懸架用バネ35とは反対側に位置している。このため、第2ナット37は、第1ナット36のように懸架用バネ35のバネ荷重を直接に受けにくい。第2ナット37の耐久性を、第1ナット36よりも下げることができる。従って、第2ナット37は、許容される耐久性を有するとともに加工性が良いアルミニウム合金から成ることが、好ましい。
【0037】
ダンパチューブ34は、外周面34cの一部に滑らかなシール面34fを有する。このシール面34fの範囲L4は、ダンパチューブ34の端面34eから第2雄ネジ72のネジ基端までである。シール面34fの径D3は、第2雄ネジ72の谷径D4に対して小径(D3<D4)である。
【0038】
ダンパヘッド38の内周面41b(つまり、筒部41の内周面41b)には、開放されている先端面45よりも奥に雌ネジ44を有し、この雌ネジ44よりも更に奥に滑らかなシール面46を有する。
【0039】
ダンパチューブ34のシール面34fと、ダンパヘッド38のシール面46との間、つまり、ダンパチューブ34の外周面34cとダンパヘッド38の内周面41bとの間は、Oリング等のシール部材47によってシールされている。このため、ダンパチューブ34に充填されているオイル33が外部へ漏れないように、防止することができる。
【0040】
ダンパヘッド38の内周面41bのなかの、シール面46の奥端は段差面となっている。この奥端の壁48のことを、「位置決め端48」と言い換える。ダンパヘッド38に挿入されたダンパチューブ34の端面34eが、位置決め端48に接することによって、ダンパヘッド38に対するダンパチューブ34の長手方向の位置が決まる。
【0041】
図3に示されるように、ダンパチューブ34の第2端部34bに対するロアキャップ39のねじ込み構造において、ネジの方向は第1雄ネジ71と同じ右ネジであることが好ましい。なぜなら、ダンパチューブ34が第1ナット36と共に右方向へ回った場合に、ダンパチューブ34とロアキャップ39との間の、ネジが緩まないからである。
【0042】
以上の説明をまとめると、次の通りである。
図1及び
図2に示されるように、本発明の緩衝器10は、
ピストンロッド31と、
前記ピストンロッド31に支持されているピストン32と、
前記ピストン32を往復運動可能に収納しており、オイル33を充填可能なダンパチューブ34と、
前記ダンパチューブ34と前記ピストンロッド31とを相反する方向へ付勢する懸架用バネ35と、
前記ダンパチューブ34の外周面34cに備えられている第1雄ネジ71と、
前記懸架用バネ35のバネ荷重を調整することが可能に、前記第1雄ネジ71にねじ込まれている第1ナット36(バネ荷重調整用ナット36)と、
前記ダンパチューブ34の軸方向における前記第1ナット36の位置を固定することが可能に、前記第1雄ネジ71にねじ込まれている第2ナット37(ロックナット37)と、
前記第1雄ネジ71に対し逆ネジの構成であって、前記ダンパチューブ34の外周面34cに備えられている第2雄ネジ72と、
前記ダンパチューブ34の一端部34a(第1端部34a)を塞ぐことが可能に、前記第2雄ネジ72にねじ込まれているダンパヘッド38と、を含む。
【0043】
基本的には、特に第1ナット36及び第2ナット37とダンパヘッド38とが互いに近くに位置している場合には、これらの全てをねじ込み可能な雄ネジ70を1つにまとめて、ダンパチューブ34の外周面34cに設けることが、ネジ加工の生産性を高める上で重要である。
【0044】
これに対して本発明では、あえて、ダンパチューブ34の外周面34cに備えられる雄ネジ70を、第1雄ネジ71と第2雄ネジ72の、2つに分離している。第1雄ネジ71は、第1ナット36及び第2ナット37をねじ込み可能である。第2雄ネジ72は、ダンパヘッド38をねじ込み可能である。第2ナット37に過大な締め込み力が作用すると、第1ナット36と第2ナット37とがダンパチューブ34に対して一体化する。この過大な締め込み力によって、ダンパチューブ34には締め込み方向のトルクが発生する。
【0045】
しかし、第2雄ネジ72は第1雄ネジ71に対して逆ネジである。ダンパチューブ34が各ナット36,37の締まり方向へ回った場合には、ダンパヘッド38の雌ネジ44に対してダンパチューブ34の第2雄ネジ72は締まる。従って、ダンパヘッド38の雌ネジ44に対するダンパチューブ34の第2雄ネジ72の緩みを防止できる。ネジの緩みに起因して、ダンパチューブ34とダンパヘッド38との間からオイル漏れが発生する心配はない。それゆえ、ダンパチューブ34とダンパヘッド38との間のオイルのシール性を、より高めることができる。この結果、緩衝器10の性能を、簡単な構成によって容易に維持することができる。
【0046】
さらに、本発明の緩衝器10は、
図1に示されるように、鞍乗り車両20(自動二輪車20)の車体21に支持可能に前記ダンパヘッド38に設けられている第1支持部43と、前記鞍乗り車両20の後輪支持機構23を支持可能に前記ピストンロッド31に設けられている第2支持部61と、を更に備えていることが好ましい。このような構成とすることによって、緩衝器10を、鞍乗り車両20のリヤクッションに採用するのに好適である。
【0047】
さらに、本発明の緩衝器10は、
図1に示されるように、前記ダンパヘッド38の内部に連通し且つ前記ダンパヘッド38に一体化されたサブタンク50を、更に備え、
サブタンク50は、ダンパチューブ34の軸方向に並列に配置され、且つ、ダンパチューブ34の側方に配置され、
第1ナット36及び第2ナット37は、ダンパチューブ34の高さ方向を基準として、サブタンク50に重なる位置に配置されている。
このため、鞍乗り車両20に搭載するのに、好適である。
【0048】
さらには、
図1乃至
図4に示されるように、本発明の緩衝器10は、
ピストンロッド31と、
前記ピストンロッド31に支持されているピストン32と、
前記ピストン32を往復運動可能に収納しており、オイル33を充填可能なダンパチューブ34と、
前記ダンパチューブ34と前記ピストンロッド31とを相反する方向へ付勢する懸架用バネ35と、
前記ダンパチューブ34の外周面34cに備えられており右ネジから成る第1雄ネジ71と、
前記懸架用バネ35のバネ荷重を調整することが可能に、前記第1雄ネジ71にねじ込まれている第1ナット36(バネ荷重調整用ナット36)と、
前記ダンパチューブ34の軸方向における前記第1ナット36の位置を固定することが可能に、前記第1雄ネジ71にねじ込まれている第2ナット37(ロックナット37)と、
前記第1雄ネジ71の谷径D1に対して外径D2が小径である左ネジから成り、前記ダンパチューブ34の外周面34cに有している第2雄ネジ72と、
前記ダンパチューブ34の一端部34a(第1端部34a)を塞ぐことが可能に、前記第2雄ネジ72にねじ込まれているダンパヘッド38と、
前記ダンパヘッド38の内周面41bと前記ダンパチューブ34の外周面34c(シール面34f)との間をシールするシール部材47と、
鞍乗り車両20の車体21に支持可能に前記ダンパヘッド38に設けられている第1支持部43と、
前記鞍乗り車両20の後輪支持機構23を支持可能に前記ピストンロッド31に設けられている第2支持部61と、
前記ダンパヘッド38の内部に連通し且つ前記ダンパヘッド38に一体化され、前記ダンパチューブ34の軸方向に並列に配置され、且つ、前記ダンパチューブ34の側方に配置され、且つ、前記ダンパチューブ34の高さ方向を基準として前記第1ナット36及び前記第2ナット37に重なる位置に配置されているサブタンク50と、を含む。
【0049】
なお、本発明による緩衝器10は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
【0050】
例えば、本発明では、緩衝器10は乗り物に採用されるものであればよく、また、リヤクッションに限定されることなくフロントクッションとして用いることも可能である。また、緩衝器10は、鞍乗り型車両20のなかの、自動三輪車に採用することも可能である。
【0051】
また、本発明による緩衝器10は、上下逆に配置することによって、ピストンロッド31を車体21に支持するとともに、ダンパヘッド38によって後輪支持機構23を支持する構成に採用することも可能である。
また、本発明による緩衝器10は、サブタンク50の有無は任意である。
また、本発明による緩衝器10は、シングルチューブ式に限定されるものではなく、ダンパチューブ(二重管)とした、いわゆるダブルチューブ式の構成であってもよい。ダブルチューブ式であっても、オイル漏れが発生すると、種々に部位に影響を及ぼすからである。
緩衝器(10)は、ピストンロッド(31)に支持されたピストン(32)と、前記ピストン(32)を収納しオイル(33)を充填したダンパチューブ(34)と、前記ダンパチューブ(34)と前記ピストンロッド(31)とを相反する方向へ付勢する懸架用バネ(35)と、前記懸架用バネ(35)のバネ荷重調整用の第1ナット(36)と、前記ダンパチューブ(34)の軸方向における前記第1ナット(36)の位置を固定する第2ナット(37)と、前記ダンパチューブ(34)の一端部(34a)を塞ぐダンパヘッド(38)とを含む。前記第1ナット(36)及び第2ナット(37)は、前記ダンパチューブ(34)の外周面(34c)の第1雄ネジ(71)に、ねじ込まれている。前記ダンパヘッド(38)は、前記ダンパチューブ(34)の外周面(34c)の第2雄ネジ(72)に、ねじ込まれている。前記第2雄ネジ(72)は、前記第1雄ネジ(71)に対して逆ネジである。