JP4341802B2 - 油圧緩衝器とそのばね荷重調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧緩衝器とそのばね荷重調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の油圧緩衝器として、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有するものがある。従来のばね荷重調整装置としては、カムアジャスタによるものと、ねじアジャスタによるものがある。
【０００３】
カムアジャスタによるばね荷重調整装置は、ダンパシリンダの外周に嵌装したカムアジャスタの複数のカム面のうちの１つのカム面を、ダンパシリンダの外周のストッパに係合することにより、カムアジャスタを新規調整位置に段階状に設定替えし、このカムアジャスタにより懸架スプリングを担持するものである。
【０００４】
ねじアジャスタによるばね荷重調整装置は、ダンパシリンダの外周に螺合したねじアジャスタを螺動することにより、ねじアジャスタを新規調整位置に無段階状に設定替えし、このねじアジャスタにより懸架スプリングを担持するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼カムアジャスタによるばね荷重調整装置にあっては、カムアジャスタを新規調整位置に設定替えする際に、カムアジャスタは懸架スプリングのばね荷重を担持しながらストッパ上を滑るから、ストッパの磨耗が激しい。そして、カムアジャスタとストッパの耐久を維持するためにそれらを鉄系材料にて構成する必要があり、油圧緩衝器を軽量化することに困難がある。
【０００６】
▲２▼ねじアジャスタによるばね荷重調整装置にあっては、ねじアジャスタを無段階状に新規調整位置に設定替えするため、原位置が不明となり、調整作業性が悪い。
【０００７】
本発明の課題は、油圧緩衝器のばね荷重調整装置において、耐久性を向上し、且つ調整作業性を向上することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、前記ばね荷重調整装置が、ダンパシリンダの外周に固定されたストッパと、ダンパシリンダの外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、ダンパシリンダの外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、前記ばね荷重調整装置が、ピストンロッドの外周に設けた円筒状部材と、円筒状部材の外周に固定されたストッパと、円筒状部材の外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、円筒状部材の外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有するようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ダンパシリンダ又は円筒状部材の外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装したものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ダンパシリンダを上方に、ピストンロッドを下方に配置し、該ダンパシリンダの外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装したものである。
【００１２】
請求項５の発明は、前記カムアジャスタのカム面がダンパシリンダの軸方向に対し傾斜する傾斜面からなり、相隣るカム面は軸方向に沿う垂直面により接続されてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記ダンパシリンダ又は円筒状部材が軽合金からなり、且つ前記ストッパを一体成形されてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１又は２に記載の油圧緩衝器のばね荷重調整方法であって、ねじアジャスタを懸架スプリングの縮み方向に螺動してカムアジャスタとの衝合を解き、カムアジャスタを回動し、複数のカム面のうちの１つのカム面をストッパに係合することにより、カムアジャスタを新規調整位置に設定し、ねじアジャスタを懸架スプリングの伸び方向に螺動してカムアジャスタに衝合し、懸架スプリングをねじアジャスタを介して新規調整位置に設定された上記カムアジャスタに担持させることにより、懸架スプリングの初期荷重を調整するようにしたものである。
【００１５】
【作用】
請求項１、２、６、７の発明によれば、下記▲１▼〜▲３▼の作用がある。
▲１▼カムアジャスタを新規調整位置に設定替えするとき、ねじアジャスタは懸架スプリングの縮み方向に螺動されていてカムアジャスタとの衝合を解かれる。従って、カムアジャスタは懸架スプリングのばね荷重を受けることなく自在に回動されてストッパとの係合位置を変更できるから、ストッパを激しく磨耗することがなく、カムアジャスタとストッパの耐久性を向上できる。
【００１６】
▲２▼ストッパが激しく磨耗することがないから、ストッパ、及びこれが一体成形されるダンパシリンダ又は円筒状部材の耐久維持のためにこれらを鉄系材料とする必要がなく、これらをアルミ等の軽合金にて構成し、油圧緩衝器の軽量化を図ることができる。
【００１７】
▲３▼懸架スプリングの初期荷重は、カムアジャスタを新規調整位置に段階状に設定替えすることにより調整するものであり、原位置を不明にせず、調整作業性は良い。
【００１８】
請求項３、４の発明によれば下記▲４▼の作用がある。
▲４▼カムアジャスタは、前述▲１▼でねじアジャスタが懸架スプリングの縮み方向に螺動されて該ねじアジャスタとの衝合を解かれても、弾性部材が付与する弾発力の存在により、ダンパシリンダ又は円筒状部材の周囲に軽く保持され続ける。これにより、カムアジャスタが自由に回転したり、自重で落下することがなく、調整作業性を向上できる。
【００１９】
請求項５の発明によれば下記▲５▼の作用がある。
▲５▼カムアジャスタの相隣るカム面がダンパシリンダの軸方向に沿う垂直面により接続され、周方向に延びる傾斜状つなぎ部を必要としないので、周方向でのカム段数を多くとることができる。これにより、ばね荷重の微調整が可能となる。また、カム面とストッパとの接触面を大きくとることができるので、ストッパの面圧を下げることができ、ストッパがアルミ等の軽合金でなる場合にも、へたることがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は油圧緩衝器を示す半断面図、図２は図１の側面図、図３は図１の平面図、図４は図１の要部拡大図、図５は図２の要部拡大図である。
【００２１】
油圧緩衝器１０は、図１、図２に示す如く、ダンパシリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装している。
【００２２】
シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２に車輪側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね荷重調整装置１６を構成する後述のねじアジャスタ８３が螺着され、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ねじアジャスタ８３とばね受け１８の間に懸架スプリング１３を介装し、ばね荷重調整装置１６の後述する操作により懸架スプリング１３の設定長さ（初期荷重）を調整可能としている。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。
【００２３】
シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１を備える。ロッドガイド２１は、図１に示す如く、Ｏリング２２Ａ、ストッパリング２２Ｂを介してシリンダ１１に液密に装着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８Ａ、伸側バンプラバー２８を備えている。
【００２４】
油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（圧側及び伸側減衰力発生装置）３０を有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。
【００２５】
ピストンバルブ装置３０は、図１に示す如く、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の端部にバルブストッパ３１、圧側バルブ３２、ピストン３３、伸側バルブ３４、バルブストッパ３５を装着し、これらをナット３６で固定してある。
【００２６】
ピストン３３は、外周部に備えたＯリング３７Ａ、ピストンリング３７Ｂを介してシリンダ１１の内部を液密に摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室３８Ｂとに区画する。ピストン３３は、圧側バルブ３２を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする圧側流路３９（不図示）と、伸側バルブ３４を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする伸側流路４０とを備える。
【００２７】
また、ピストンバルブ装置３０は、図２に示す減衰力調整装置４１を有している。
【００２８】
減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２にピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂを連通可能とするバイパス流路４２を形成し、このバイパス流路４２をピストン側油室３８Ａに開口する縦孔４２Ａとロッド側油室３８Ｂに開口する横孔４２Ｂにより構成している。減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２の中空部に調整ロッド４３を軸方向に進退自在に、且つＯリング４４を介して液密に挿入され、先端のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２の縦孔４２Ａの開放端に設けてあるバルブシート４２Ｃの開口面積を調整する。このとき、調整ロッド４３は、その基端部をピストンロッド１２から取付部材１５の側に延在し、その基端部の端面に当接部４５を設けている。そして、調整ロッド４３は、ピストン側油室３８Ａの油圧に基づくスラスト力により、その当接部４５を後述するアジャスタ５１に衝合する方向に突出せしめられている。
【００２９】
アジャスタ５１は、ピストンロッド１２の外端部に固定されている取付部材１５に設けられ、調整ロッド４３の軸方向に交差する、車幅方向に穿設された装着孔５２に支持され、調整ロッド４３の当接部４５に直接当接し、調整ロッド４３を軸方向に進退させ、調整ロッド４３のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２のバルブシート４２Ｃの開口面積を調整し、伸側減衰力を調整可能とする。具体的には、アジャスタ５１は、装着孔５２のねじ孔５２Ａから挿入され、先端の溝付操作部５１Ｂを装着孔５２の支持孔５２ＢにＯリング５３を介して液密に枢支され、基端のねじ部５１Ａを装着孔５２のねじ孔５２Ａに螺着され、中間のテーパ状カム面５１Ｃを調整ロッド４３の当接部４５に当接せしめている。これにより、アジャスタ５１は、溝付操作部５１Ｂの溝に係入せしめられる回転操作工具により回転されて螺動され、カム面５１Ｃの変位により調整ロッド４３を軸方向に進退可能とする。尚、装着孔５２のねじ孔５２Ａはプラグ５４により封止される。
【００３０】
このとき、プラグ５４は、アジャスタ５１が調整ロッド４３のニードル弁４３Ａによりバルブシート４２Ｃを全閉にするときに、アジャスタ５１のねじ部５１Ａの基端面が衝合する位置に設定されて用いられる。これにより、アジャスタ５１はプラグ５４に衝合するバルブシート４２Ｃの全閉位置を調整基準位置とし、この基準位置から１回転、２回転…の如くに戻し方向に螺動してバルブシート４２Ｃの開度を調整でき、その調整を容易化できる。
【００３１】
油圧緩衝器１０は、図３に示す如く、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａにセパレータ６１を介してリザーバ６０を接続している。リザーバ６０は、キャップ６２で封止される内部を隔壁部材６３により油室６４Ａとガス室６４Ｂに区画し、ガス室６４Ｂに加圧ガスを封入するガス封入バルブ６５を備える。セパレータ６１は、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａとリザーバ６０の油室６４Ａとを連絡する圧側流路６６と伸側流路６７を備え、調整部材６８のニードル弁６９を圧側流路６６に挿入可能とし、伸側チェックバルブ７０を伸側流路６７に備える。調整部材６８はキャップ７１にＯリング６８Ａを介して液密に螺入され、キャップ７１はリザーバ６０にＯリング７１Ａを介して固着されている。調整部材６８はキャップ７１に螺動操作されて進退し、ニードル弁６９により圧側流路６６の開口面積を調整する。
【００３２】
従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３９を通ってロッド側油室３８Ｂに流れ、この油が圧側バルブ３２を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室３８Ａからセパレータ６１の圧側流路６６を通ってリザーバ６０の油室６４Ａに排出され、この間のニードル弁６９による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。
【００３３】
（伸長時）
シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が調整ロッド４３のニードル弁４３Ａにより開度調整されているピストンロッド１２のバイバス流路４２を通ってピストン側油室３８Ａに流れ、この間のニードル弁４３Ａによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路４０を通り、伸側バルブ３４を撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出体積分の油が不足し、この不足油がリザーバ６０の油室６４Ａからセパレータ６１の伸側流路６７を通ってピストン側油室３８Ａへ速やかに補給される。
【００３４】
これらの圧側と伸側の減衰力により、油圧緩衝器１０の伸縮振動が抑制される。
【００３５】
尚、油圧緩衝器１０の最圧縮時には、シリンダ１１の側のバンパ２６とピストンロッド１２の側のバンパストッパ２７との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。また、油圧緩衝器１０の最伸長時には、シリンダ１１の側のバンパラバー２８とピストンロッド１２の側のバルブストッパ３１との衝合により、伸び切り時の緩衝作用を果たす。
【００３６】
然るに、油圧緩衝器１０にあっては、懸架スプリング１３の初期荷重（設定長さ）を調整するためのばね荷重調整装置１６を以下の如くに構成している（図４、図５）。
【００３７】
ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周に一体成形したストッパ８１を備え、ストッパ８１のストッパ面８１Ａをカムアジャスタ８２の各カム面８２Ａの傾斜面と同一勾配に設定している。そして、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周にカムアジャスタ８２を回動自在に嵌装し、カムアジャスタ８２はストッパ８１のストッパ面８１Ａに選択的に係合し、高さの異なる複数の平坦な傾斜面状のカム面８２Ａを周方向に段階状に備える。また、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周に設けたねじ部１１Ａに螺合するねじアジャスタ８３を備える。ねじアジャスタ８３は、懸架スプリング１３を支持するばね受面８３Ａを備えるとともに、ばね受面８３Ａの反対側の衝合端面８３Ｂを上記カムアジャスタ８２の下端衝合面８２Ｂに衝合可能とする。
【００３８】
このとき、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周とカムアジャスタ８２の内周の間に、Ｏリング等の弾性部材８４を挟圧状態で介装している。本実施形態において、弾性部材８４はカムアジャスタ８２の内周の環状溝に装填されている。
【００３９】
また、ばね荷重調整装置１６は、カムアジャスタ８２のカム面８２Ａをシリンダ１１の軸方向に対し先端部（カム段の低い方）が高くなるように傾斜する上述の平坦な傾斜面とし、相隣るカム面８２Ａ、８２Ａを軸方向に沿う垂直面８５により接続するものとし、結果として、カム面８２Ａを周方向に鋸歯状をなす段階状に接続している。カム面８２Ａの先端部を高くすることにより、カムアジャスタ８２がカム段の低い方に逆転することを防止できる。
【００４０】
また、油圧緩衝器１０にあっては、シリンダ１１をアルミ合金からなるものとし、且つストッパ８１をこのアルミ合金にて一体成形している。
【００４１】
従って、ばね荷重調整装置１６によるばね荷重調整手順は以下の如くになる。
(1)ねじアジャスタ８３を懸架スプリング１３の縮み方向（下方向）に螺動し、カムアジャスタ８２との衝合を解く。このとき、カムアジャスタ８２は弾性部材８４の存在により、ねじアジャスタ８３を下げても自重では落下しない。
【００４２】
(2)カムアジャスタ８２を手動操作で回動し、複数のカム面８２Ａのうちから選択された１つのカム面８２Ａをストッパ８１のストッパ面８１Ａに衝合することにより、カムアジャスタ８２を新規調整位置に設定する。
【００４３】
(3)ねじアジャスタ８３を懸架スプリング１３の伸び方向（上方向）に螺動してその衝合端面８３Ｂをカムアジャスタ８２の下端衝合面８２Ｂに衝合し、ロックする。これにより、懸架スプリング１３はねじアジャスタ８３を介して新規調整位置に設定された上記カムアジャスタ８２に担持され、初期荷重（設定長さ）が設定される。
【００４４】
尚、油圧緩衝器１０にあっては、車体側取付部材１４と車輪側取付部材１５の取付間隔を調整するため、シリンダ１１の車体側端部に設けた孔部９１にねじ部材９２を固定し、車体側取付部材１４に設けたおねじ部９３をねじ部材９２の内周ねじ部に螺合し、これをロックナット９４でロック可能としている。ねじ部材９２は内周ねじ部を右ねじとするのに対し、左ねじとした外周ねじ部を孔部９１の開口ねじ部に螺合し、且つこの外周ねじ部をその開口ねじ部に接着剤を介して固着している。また、車体側取付部材１４のおねじ部９３の先端側にストッパ９５を係着し、このストッパ９５をねじ部材９２の内側端面に係止可能として抜け止めを図っている。ねじ部材９２の外側端面には、該ねじ部材９２を孔部９１の開口ねじ部に螺合するための工具係合溝がその直径方向に刻設されている。
【００４５】
本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼カムアジャスタ８２を新規調整位置に設定替えするとき、ねじアジャスタ８３は懸架スプリング１３の縮み方向に螺動されていてカムアジャスタ８２との衝合を解かれる。従って、カムアジャスタ８２は懸架スプリング１３のばね荷重を受けることなく自在に回動されてストッパ８１との係合位置を変更できるから、ストッパ８１を激しく磨耗することがなく、カムアジャスタ８２とストッパ８１の耐久性を向上できる。
【００４６】
▲２▼ストッパ８１が激しく磨耗することがないから、ストッパ８１、及びこれが一体成形されるダンパシリンダ１１の耐久維持のためにこれらを鉄系材料とする必要がなく、これらをアルミ等の軽合金にて構成し、油圧緩衝器１０の軽量化を図ることができる。
【００４７】
▲３▼懸架スプリング１３の初期荷重は、カムアジャスタ８２を新規調整位置に段階状に設定替えすることにより調整するものであり、原位置を不明にせず、調整作業性は良い。
【００４８】
▲４▼カムアジャスタ８２は、前述▲１▼でねじアジャスタ８３が懸架スプリング１３の縮み方向に螺動されて該ねじアジャスタ８３との衝合を解かれても、弾性部材８４が付与する弾発力の存在により、ダンパシリンダ１１の周囲に軽く保持され続ける。これにより、カムアジャスタ８２が自由に回転したり、自重で落下することがなく、調整作業性を向上できる。
【００４９】
▲５▼カムアジャスタ８２の相隣るカム面８２Ａがダンパシリンダの軸方向に沿う垂直面により接続され、周方向に延びる傾斜状つなぎ部を必要としないので、周方向でのカム段数を多くとることができる。これにより、ばね荷重の微調整が可能となる。また、カム面８２Ａとストッパ８１との接触面を大きくとることができるので、ストッパ８１の面圧を下げることができ、ストッパ８１がアルミ等の軽合金でなる場合にも、へたることがない。
【００５０】
尚、本発明では、ピストンロッド１２のシリンダ１１から突出している部分の外周に円筒状部材を固定し、この円筒状部材の外周にストッパを固定的に設けるとともに、この円筒状部材の外周にカムアジャスタを回動自在に嵌装し、且つこの円筒状部材の外周にねじアジャスタを螺合し、ねじアジャスタのばね受面により懸架スプリング１３を支持し、ねじアジャスタのばね受面と反対側の端面をカムアジャスタに衝合するように構成することもできる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油圧緩衝器のばね荷重調整装置において、耐久性を向上し、且つ調整作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧緩衝器を示す半断面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図１の平面図である。
【図４】図４は図１の要部拡大図である。
【図５】図５は図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド
１３ 懸架スプリング
１６ ばね荷重調整装置
８１ ストッパ
８２ カムアジャスタ
８２Ａ カム面
８３ ねじアジャスタ
８３Ａ ばね受面
８４ 弾性部材
８５ 垂直面
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧緩衝器とそのばね荷重調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の油圧緩衝器として、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有するものがある。従来のばね荷重調整装置としては、カムアジャスタによるものと、ねじアジャスタによるものがある。
【０００３】
カムアジャスタによるばね荷重調整装置は、ダンパシリンダの外周に嵌装したカムアジャスタの複数のカム面のうちの１つのカム面を、ダンパシリンダの外周のストッパに係合することにより、カムアジャスタを新規調整位置に段階状に設定替えし、このカムアジャスタにより懸架スプリングを担持するものである。
【０００４】
ねじアジャスタによるばね荷重調整装置は、ダンパシリンダの外周に螺合したねじアジャスタを螺動することにより、ねじアジャスタを新規調整位置に無段階状に設定替えし、このねじアジャスタにより懸架スプリングを担持するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼カムアジャスタによるばね荷重調整装置にあっては、カムアジャスタを新規調整位置に設定替えする際に、カムアジャスタは懸架スプリングのばね荷重を担持しながらストッパ上を滑るから、ストッパの磨耗が激しい。そして、カムアジャスタとストッパの耐久を維持するためにそれらを鉄系材料にて構成する必要があり、油圧緩衝器を軽量化することに困難がある。
【０００６】
▲２▼ねじアジャスタによるばね荷重調整装置にあっては、ねじアジャスタを無段階状に新規調整位置に設定替えするため、原位置が不明となり、調整作業性が悪い。
【０００７】
本発明の課題は、油圧緩衝器のばね荷重調整装置において、耐久性を向上し、且つ調整作業性を向上することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、前記ばね荷重調整装置が、ダンパシリンダの外周に固定されたストッパと、ダンパシリンダの外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、ダンパシリンダの外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、前記ばね荷重調整装置が、ピストンロッドの外周に設けた円筒状部材と、円筒状部材の外周に固定されたストッパと、円筒状部材の外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、円筒状部材の外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有するようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ダンパシリンダ又は円筒状部材の外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装したものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ダンパシリンダを上方に、ピストンロッドを下方に配置し、該ダンパシリンダの外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装したものである。
【００１２】
請求項５の発明は、前記カムアジャスタのカム面がダンパシリンダの軸方向に対し傾斜する傾斜面からなり、相隣るカム面は軸方向に沿う垂直面により接続されてなるようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において更に、前記ダンパシリンダ又は円筒状部材が軽合金からなり、且つ前記ストッパを一体成形されてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１又は２に記載の油圧緩衝器のばね荷重調整方法であって、ねじアジャスタを懸架スプリングの縮み方向に螺動してカムアジャスタとの衝合を解き、カムアジャスタを回動し、複数のカム面のうちの１つのカム面をストッパに係合することにより、カムアジャスタを新規調整位置に設定し、ねじアジャスタを懸架スプリングの伸び方向に螺動してカムアジャスタに衝合し、懸架スプリングをねじアジャスタを介して新規調整位置に設定された上記カムアジャスタに担持させることにより、懸架スプリングの初期荷重を調整するようにしたものである。
【００１５】
【作用】
請求項１、２、６、７の発明によれば、下記▲１▼〜▲３▼の作用がある。
▲１▼カムアジャスタを新規調整位置に設定替えするとき、ねじアジャスタは懸架スプリングの縮み方向に螺動されていてカムアジャスタとの衝合を解かれる。従って、カムアジャスタは懸架スプリングのばね荷重を受けることなく自在に回動されてストッパとの係合位置を変更できるから、ストッパを激しく磨耗することがなく、カムアジャスタとストッパの耐久性を向上できる。
【００１６】
▲２▼ストッパが激しく磨耗することがないから、ストッパ、及びこれが一体成形されるダンパシリンダ又は円筒状部材の耐久維持のためにこれらを鉄系材料とする必要がなく、これらをアルミ等の軽合金にて構成し、油圧緩衝器の軽量化を図ることができる。
【００１７】
▲３▼懸架スプリングの初期荷重は、カムアジャスタを新規調整位置に段階状に設定替えすることにより調整するものであり、原位置を不明にせず、調整作業性は良い。
【００１８】
請求項３、４の発明によれば下記▲４▼の作用がある。
▲４▼カムアジャスタは、前述▲１▼でねじアジャスタが懸架スプリングの縮み方向に螺動されて該ねじアジャスタとの衝合を解かれても、弾性部材が付与する弾発力の存在により、ダンパシリンダ又は円筒状部材の周囲に軽く保持され続ける。これにより、カムアジャスタが自由に回転したり、自重で落下することがなく、調整作業性を向上できる。
【００１９】
請求項５の発明によれば下記▲５▼の作用がある。
▲５▼カムアジャスタの相隣るカム面がダンパシリンダの軸方向に沿う垂直面により接続され、周方向に延びる傾斜状つなぎ部を必要としないので、周方向でのカム段数を多くとることができる。これにより、ばね荷重の微調整が可能となる。また、カム面とストッパとの接触面を大きくとることができるので、ストッパの面圧を下げることができ、ストッパがアルミ等の軽合金でなる場合にも、へたることがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は油圧緩衝器を示す半断面図、図２は図１の側面図、図３は図１の平面図、図４は図１の要部拡大図、図５は図２の要部拡大図である。
【００２１】
油圧緩衝器１０は、図１、図２に示す如く、ダンパシリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装している。
【００２２】
シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２に車輪側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね荷重調整装置１６を構成する後述のねじアジャスタ８３が螺着され、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ねじアジャスタ８３とばね受け１８の間に懸架スプリング１３を介装し、ばね荷重調整装置１６の後述する操作により懸架スプリング１３の設定長さ（初期荷重）を調整可能としている。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。
【００２３】
シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１を備える。ロッドガイド２１は、図１に示す如く、Ｏリング２２Ａ、ストッパリング２２Ｂを介してシリンダ１１に液密に装着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８Ａ、伸側バンプラバー２８を備えている。
【００２４】
油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（圧側及び伸側減衰力発生装置）３０を有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。
【００２５】
ピストンバルブ装置３０は、図１に示す如く、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の端部にバルブストッパ３１、圧側バルブ３２、ピストン３３、伸側バルブ３４、バルブストッパ３５を装着し、これらをナット３６で固定してある。
【００２６】
ピストン３３は、外周部に備えたＯリング３７Ａ、ピストンリング３７Ｂを介してシリンダ１１の内部を液密に摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室３８Ｂとに区画する。ピストン３３は、圧側バルブ３２を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする圧側流路３９（不図示）と、伸側バルブ３４を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする伸側流路４０とを備える。
【００２７】
また、ピストンバルブ装置３０は、図２に示す減衰力調整装置４１を有している。
【００２８】
減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２にピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂを連通可能とするバイパス流路４２を形成し、このバイパス流路４２をピストン側油室３８Ａに開口する縦孔４２Ａとロッド側油室３８Ｂに開口する横孔４２Ｂにより構成している。減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２の中空部に調整ロッド４３を軸方向に進退自在に、且つＯリング４４を介して液密に挿入され、先端のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２の縦孔４２Ａの開放端に設けてあるバルブシート４２Ｃの開口面積を調整する。このとき、調整ロッド４３は、その基端部をピストンロッド１２から取付部材１５の側に延在し、その基端部の端面に当接部４５を設けている。そして、調整ロッド４３は、ピストン側油室３８Ａの油圧に基づくスラスト力により、その当接部４５を後述するアジャスタ５１に衝合する方向に突出せしめられている。
【００２９】
アジャスタ５１は、ピストンロッド１２の外端部に固定されている取付部材１５に設けられ、調整ロッド４３の軸方向に交差する、車幅方向に穿設された装着孔５２に支持され、調整ロッド４３の当接部４５に直接当接し、調整ロッド４３を軸方向に進退させ、調整ロッド４３のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２のバルブシート４２Ｃの開口面積を調整し、伸側減衰力を調整可能とする。具体的には、アジャスタ５１は、装着孔５２のねじ孔５２Ａから挿入され、先端の溝付操作部５１Ｂを装着孔５２の支持孔５２ＢにＯリング５３を介して液密に枢支され、基端のねじ部５１Ａを装着孔５２のねじ孔５２Ａに螺着され、中間のテーパ状カム面５１Ｃを調整ロッド４３の当接部４５に当接せしめている。これにより、アジャスタ５１は、溝付操作部５１Ｂの溝に係入せしめられる回転操作工具により回転されて螺動され、カム面５１Ｃの変位により調整ロッド４３を軸方向に進退可能とする。尚、装着孔５２のねじ孔５２Ａはプラグ５４により封止される。
【００３０】
このとき、プラグ５４は、アジャスタ５１が調整ロッド４３のニードル弁４３Ａによりバルブシート４２Ｃを全閉にするときに、アジャスタ５１のねじ部５１Ａの基端面が衝合する位置に設定されて用いられる。これにより、アジャスタ５１はプラグ５４に衝合するバルブシート４２Ｃの全閉位置を調整基準位置とし、この基準位置から１回転、２回転…の如くに戻し方向に螺動してバルブシート４２Ｃの開度を調整でき、その調整を容易化できる。
【００３１】
油圧緩衝器１０は、図３に示す如く、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａにセパレータ６１を介してリザーバ６０を接続している。リザーバ６０は、キャップ６２で封止される内部を隔壁部材６３により油室６４Ａとガス室６４Ｂに区画し、ガス室６４Ｂに加圧ガスを封入するガス封入バルブ６５を備える。セパレータ６１は、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａとリザーバ６０の油室６４Ａとを連絡する圧側流路６６と伸側流路６７を備え、調整部材６８のニードル弁６９を圧側流路６６に挿入可能とし、伸側チェックバルブ７０を伸側流路６７に備える。調整部材６８はキャップ７１にＯリング６８Ａを介して液密に螺入され、キャップ７１はリザーバ６０にＯリング７１Ａを介して固着されている。調整部材６８はキャップ７１に螺動操作されて進退し、ニードル弁６９により圧側流路６６の開口面積を調整する。
【００３２】
従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３９を通ってロッド側油室３８Ｂに流れ、この油が圧側バルブ３２を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室３８Ａからセパレータ６１の圧側流路６６を通ってリザーバ６０の油室６４Ａに排出され、この間のニードル弁６９による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。
【００３３】
（伸長時）
シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が調整ロッド４３のニードル弁４３Ａにより開度調整されているピストンロッド１２のバイバス流路４２を通ってピストン側油室３８Ａに流れ、この間のニードル弁４３Ａによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路４０を通り、伸側バルブ３４を撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出体積分の油が不足し、この不足油がリザーバ６０の油室６４Ａからセパレータ６１の伸側流路６７を通ってピストン側油室３８Ａへ速やかに補給される。
【００３４】
これらの圧側と伸側の減衰力により、油圧緩衝器１０の伸縮振動が抑制される。
【００３５】
尚、油圧緩衝器１０の最圧縮時には、シリンダ１１の側のバンパ２６とピストンロッド１２の側のバンパストッパ２７との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。また、油圧緩衝器１０の最伸長時には、シリンダ１１の側のバンパラバー２８とピストンロッド１２の側のバルブストッパ３１との衝合により、伸び切り時の緩衝作用を果たす。
【００３６】
然るに、油圧緩衝器１０にあっては、懸架スプリング１３の初期荷重（設定長さ）を調整するためのばね荷重調整装置１６を以下の如くに構成している（図４、図５）。
【００３７】
ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周に一体成形したストッパ８１を備え、ストッパ８１のストッパ面８１Ａをカムアジャスタ８２の各カム面８２Ａの傾斜面と同一勾配に設定している。そして、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周にカムアジャスタ８２を回動自在に嵌装し、カムアジャスタ８２はストッパ８１のストッパ面８１Ａに選択的に係合し、高さの異なる複数の平坦な傾斜面状のカム面８２Ａを周方向に段階状に備える。また、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周に設けたねじ部１１Ａに螺合するねじアジャスタ８３を備える。ねじアジャスタ８３は、懸架スプリング１３を支持するばね受面８３Ａを備えるとともに、ばね受面８３Ａの反対側の衝合端面８３Ｂを上記カムアジャスタ８２の下端衝合面８２Ｂに衝合可能とする。
【００３８】
このとき、ばね荷重調整装置１６は、シリンダ１１の外周とカムアジャスタ８２の内周の間に、Ｏリング等の弾性部材８４を挟圧状態で介装している。本実施形態において、弾性部材８４はカムアジャスタ８２の内周の環状溝に装填されている。
【００３９】
また、ばね荷重調整装置１６は、カムアジャスタ８２のカム面８２Ａをシリンダ１１の軸方向に対し先端部（カム段の低い方）が高くなるように傾斜する上述の平坦な傾斜面とし、相隣るカム面８２Ａ、８２Ａを軸方向に沿う垂直面８５により接続するものとし、結果として、カム面８２Ａを周方向に鋸歯状をなす段階状に接続している。カム面８２Ａの先端部を高くすることにより、カムアジャスタ８２がカム段の低い方に逆転することを防止できる。
【００４０】
また、油圧緩衝器１０にあっては、シリンダ１１をアルミ合金からなるものとし、且つストッパ８１をこのアルミ合金にて一体成形している。
【００４１】
従って、ばね荷重調整装置１６によるばね荷重調整手順は以下の如くになる。
(1)ねじアジャスタ８３を懸架スプリング１３の縮み方向（下方向）に螺動し、カムアジャスタ８２との衝合を解く。このとき、カムアジャスタ８２は弾性部材８４の存在により、ねじアジャスタ８３を下げても自重では落下しない。
【００４２】
(2)カムアジャスタ８２を手動操作で回動し、複数のカム面８２Ａのうちから選択された１つのカム面８２Ａをストッパ８１のストッパ面８１Ａに衝合することにより、カムアジャスタ８２を新規調整位置に設定する。
【００４３】
(3)ねじアジャスタ８３を懸架スプリング１３の伸び方向（上方向）に螺動してその衝合端面８３Ｂをカムアジャスタ８２の下端衝合面８２Ｂに衝合し、ロックする。これにより、懸架スプリング１３はねじアジャスタ８３を介して新規調整位置に設定された上記カムアジャスタ８２に担持され、初期荷重（設定長さ）が設定される。
【００４４】
尚、油圧緩衝器１０にあっては、車体側取付部材１４と車輪側取付部材１５の取付間隔を調整するため、シリンダ１１の車体側端部に設けた孔部９１にねじ部材９２を固定し、車体側取付部材１４に設けたおねじ部９３をねじ部材９２の内周ねじ部に螺合し、これをロックナット９４でロック可能としている。ねじ部材９２は内周ねじ部を右ねじとするのに対し、左ねじとした外周ねじ部を孔部９１の開口ねじ部に螺合し、且つこの外周ねじ部をその開口ねじ部に接着剤を介して固着している。また、車体側取付部材１４のおねじ部９３の先端側にストッパ９５を係着し、このストッパ９５をねじ部材９２の内側端面に係止可能として抜け止めを図っている。ねじ部材９２の外側端面には、該ねじ部材９２を孔部９１の開口ねじ部に螺合するための工具係合溝がその直径方向に刻設されている。
【００４５】
本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼カムアジャスタ８２を新規調整位置に設定替えするとき、ねじアジャスタ８３は懸架スプリング１３の縮み方向に螺動されていてカムアジャスタ８２との衝合を解かれる。従って、カムアジャスタ８２は懸架スプリング１３のばね荷重を受けることなく自在に回動されてストッパ８１との係合位置を変更できるから、ストッパ８１を激しく磨耗することがなく、カムアジャスタ８２とストッパ８１の耐久性を向上できる。
【００４６】
▲２▼ストッパ８１が激しく磨耗することがないから、ストッパ８１、及びこれが一体成形されるダンパシリンダ１１の耐久維持のためにこれらを鉄系材料とする必要がなく、これらをアルミ等の軽合金にて構成し、油圧緩衝器１０の軽量化を図ることができる。
【００４７】
▲３▼懸架スプリング１３の初期荷重は、カムアジャスタ８２を新規調整位置に段階状に設定替えすることにより調整するものであり、原位置を不明にせず、調整作業性は良い。
【００４８】
▲４▼カムアジャスタ８２は、前述▲１▼でねじアジャスタ８３が懸架スプリング１３の縮み方向に螺動されて該ねじアジャスタ８３との衝合を解かれても、弾性部材８４が付与する弾発力の存在により、ダンパシリンダ１１の周囲に軽く保持され続ける。これにより、カムアジャスタ８２が自由に回転したり、自重で落下することがなく、調整作業性を向上できる。
【００４９】
▲５▼カムアジャスタ８２の相隣るカム面８２Ａがダンパシリンダの軸方向に沿う垂直面により接続され、周方向に延びる傾斜状つなぎ部を必要としないので、周方向でのカム段数を多くとることができる。これにより、ばね荷重の微調整が可能となる。また、カム面８２Ａとストッパ８１との接触面を大きくとることができるので、ストッパ８１の面圧を下げることができ、ストッパ８１がアルミ等の軽合金でなる場合にも、へたることがない。
【００５０】
尚、本発明では、ピストンロッド１２のシリンダ１１から突出している部分の外周に円筒状部材を固定し、この円筒状部材の外周にストッパを固定的に設けるとともに、この円筒状部材の外周にカムアジャスタを回動自在に嵌装し、且つこの円筒状部材の外周にねじアジャスタを螺合し、ねじアジャスタのばね受面により懸架スプリング１３を支持し、ねじアジャスタのばね受面と反対側の端面をカムアジャスタに衝合するように構成することもできる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油圧緩衝器のばね荷重調整装置において、耐久性を向上し、且つ調整作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は油圧緩衝器を示す半断面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図１の平面図である。
【図４】図４は図１の要部拡大図である。
【図５】図５は図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド
１３ 懸架スプリング
１６ ばね荷重調整装置
８１ ストッパ
８２ カムアジャスタ
８２Ａ カム面
８３ ねじアジャスタ
８３Ａ ばね受面
８４ 弾性部材
８５ 垂直面
Claims (7)
- ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、
前記ばね荷重調整装置が、
ダンパシリンダの外周に固定されたストッパと、
ダンパシリンダの外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、
ダンパシリンダの外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有することを特徴とする油圧緩衝器。 - ダンパシリンダとピストンロッドの間に介装した懸架スプリングのばね荷重を調整するばね荷重調整装置を有する油圧緩衝器において、
前記ばね荷重調整装置が、
ピストンロッドの外周に設けた円筒状部材と、
円筒状部材の外周に固定されたストッパと、
円筒状部材の外周に回動自在に嵌装され、上記ストッパに選択的に係合し、高さが異なる複数のカム面を周上に備えたカムアジャスタと、
円筒状部材の外周に螺合し、懸架スプリングを支持するばね受面を備えるとともに、該ばね受面の反端側の端面を上記カムアジャスタに衝合可能とするねじアジャスタとを有することを特徴とする油圧緩衝器。 - 前記ダンパシリンダ又は円筒状部材の外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装した請求項１又は２記載の油圧緩衝器。
- 前記ダンパシリンダを上方に、ピストンロッドを下方に配置し、該ダンパシリンダの外周とカムアジャスタの内周の間に、弾性部材を介装した請求項１又は２記載の油圧緩衝器。
- 前記カムアジャスタのカム面がダンパシリンダの軸方向に対し傾斜する傾斜面からなり、相隣るカム面は軸方向に沿う垂直面により接続されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の油圧緩衝器。
- 前記ダンパシリンダ又は円筒状部材が軽合金からなり、且つ前記ストッパを一体成形されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の油圧緩衝器。
- 請求項１又は２に記載の油圧緩衝器のばね荷重調整方法であって、
ねじアジャスタを懸架スプリングの縮み方向に螺動してカムアジャスタとの衝合を解き、
カムアジャスタを回動し、複数のカム面のうちの１つのカム面をストッパに係合することにより、カムアジャスタを新規調整位置に設定し、
ねじアジャスタを懸架スプリングの伸び方向に螺動してカムアジャスタに衝合し、懸架スプリングをねじアジャスタを介して新規調整位置に設定された上記カムアジャスタに担持させることにより、懸架スプリングの初期荷重を調整する油圧緩衝器のばね荷重調整方法。
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