JP6224638B2 - 減衰力調整装置 - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、車両などで用いられるショックアブソーバーの減衰力を調整する機構に関する。

車両走行中に生じる振動を減衰するためのショックアブソーバーが知られている。ショックアブソーバーは、変位する際に抵抗(減衰力)を発生させることで振動を減衰させる。この減衰力には、液体の粘性抵抗を利用することが主流となっている。

また、手や工具を用いて調整ネジ（クリックと称す）を回すことで、ショックアブソーバーの減衰力を調整することができる機構も知られている。この際、ショックアブソーバーの上方位置にクリックが配置されるのが一般的である。

また、以下の文献が開示されている。

特許第４４６２８５５号 特開２０１４−９５４５７号公報

高さ方向に制限のある箇所にショックアブソーバーを装着する場合、その構造上、上方に減衰調整機構のクリックおよびロッドを設置できない場合がある。またショックアブソーバーの減衰調整機構において、車両への取り付け状態により減衰調整機構そのものが取り付けられない場合があり、たとえ減衰調整機構を取り付けることができても、状態によってはクリックまで手や工具等が入らず、減衰調整ができないといった課題がある。

実施形態は、減衰調整機構の配置の自由度を向上させるとともに、減衰力の調整不能となる状態を緩和する技術を提供することを目的とする。

実施形態の減衰力調整装置は、ショックアブソーバーの減衰力を調整する装置であって、第１ロッドと、ニードルと、第２ロッドと、操作部と、カム部材とを有する。第１ロッドは、第１方向に延伸しており、第１方向に移動する。ニードルは、第１ロッドの一方の端部に設置され、第１ロッドと共に移動することでショックアブソーバー内に形成される油室間の流路の断面積を変更する。第２ロッドは、第１方向に対し所定角度を成す第２方向に延伸しており、第２方向に移動する。操作部は、動力を得て第２ロッドを移動させる。カム部材は、第１面が第１ロッドの他方の端部と接し、第１面とは異なる部位である第２面が第２ロッドの端部と接しており、第２ロッドの移動に応じて回転して第１ロッドを介してニードルを移動させる。

また、カム部材の上記第１面または第２面のいずれか一方または両方は、屈折面または歪曲面、またはこれらを組み合わせた面であってもよい。

上記の構成において、第２ロッドの移動量が均一である場合において、ニードルは、流路の断面積が狭くなる方向に進むと移動量が減少し、流路の断面積が広くなる方向に進むと移動量が増加することを特徴とする。

また上記の構成において、第１面と第１ロッドとの当接点から第２面と第２ロッドとの当接点までの第１方向成分における距離の変化量は、ニードルが流路の断面積が狭くなる方向に進むと減少し、流路の断面積が広くなる方向に進むと増加することを特徴とする。

上記の構成において、実施形態の減衰力調整装置は、さらに、操作部をショックアブソーバーの本体から延伸させるワイヤを操作部と第２ロッドとの間に有する。

減衰力の調整不能となる状態を緩和することができる。

実施形態のショックアブソーバーを示す図である。 クリックをワイヤで延伸させたショックアブソーバーを示す図である。 カム部材の側面を屈折形状としたショックアブソーバーを示す図である。 カム部材の形状を別態様にした場合の構成を示す図である。 カム部材の形状を別態様にした場合の構成を示す図である。 カム部材の形状を別態様にした場合の構成を示す図である。

本実施形態では、ショックアブソーバーの上部にクリックを有する従来構成に替えて、横向きにクリックが位置する。これにより、高さ方向の制限を緩和することが可能となる。またクリックまで手や工具が入らない場合、調整可能な位置となるようにワイヤでクリックを延伸する。

図１は、実施形態のショックアブソーバーの全体構成例を示した断面図である。図１に示すショックアブソーバー１００は、アッパーマウント１１、ピストンロッド２１、および油圧緩衝器２２を直列方向（以下、垂直方向とする）に配置させた構成となっている。図１に示すショックアブソーバー１００は、トップボディ２５内において軸１６で回転するカム部材１５を有する。カム部材１５は、垂直方向と直行した水平方向に延伸しており、また水平方向に移動するプッシュロッド２４の端部と当接している。カム部材１５は、垂直方向に延伸しており、垂直方向に移動するアジャストロッド１３の端部と当接している。

プッシュロッド２４は、一方の端部がカム部材１５の側面（第２面）と当接し、他方の端部がクリック１２と嵌合している。クリック１２は、本実施形態では円筒形状をしており、円中心で正回転、逆回転に回転する。クリック１２が手や工具により正回転、逆回転することで、プッシュロッド２４が紙面の左右方向（水平方向）に移動する。

アジャストロッド１３の上方の端部はカム部材１５の他の側面（第１面）と当接している。図１に示すように、アジャストロッド１３と当接するカム部材１５の側面は、プッシュロッド２４と当接するカム部材１５の側面と少なくとも位置が異なる部位である。また、油圧緩衝器２２の減衰調整を行うニードル２３がアジャストロッド１３の下方の端部に設置されている。ニードル２３は、上下方向に移動することでショックアブソーバー１００内に形成される油室２７と油室２８との間の流路の断面積（流路Ｔの断面積）を変更する。ニードル２３は、尖鋭の端部が下方を向いており、上方になるにつれ、その断面積が大きくなるように配置される。

ピストン３２は、油圧緩衝器２２のシリンダを、油室２７、油室２８の２つの油室となるように分割する。

図１（Ａ）によると、クリック１２が一方の方向で回転することで、プッシュロッド２４が図面右方向に向けて進行し、カム部材１５を押す。カム部材１５は、軸１６を中心に図面時計回りに回転して垂直下方向に向けてアジャストロッド１３を押す。これにより、アジャストロッド１３の下方の端部に接合しているニードル２３が下方向に移動する。このようにクリック１２を閉める方向に回転することで、ニードル２３が下方向に移動し、流路Ｔを狭める。

また図１（Ｂ）によると、クリック１２が逆回転することで、プッシュロッド２４が図面左方向に向けて進行する。これによりプッシュロッド２４とカム部材１５との間に間隙ができる。この間隙を埋めるようにカム部材１５、アジャストロッド１３、ニードル２３が移動する。すなわち、アジャストロッド１３、ニードル２３は垂直上方向に移動し、カム部材１５は軸１６を中心に図面の反時計回りに移動する。この移動は、ショックアブソーバー１００内部のガス圧の反発力による。このようにクリック１２を緩める方向に回転することで、結果、ニードル２３が上方向に移動して流路Ｔを広げる。

以上のようにクリック１２を回転し、ニードル２３を上下に調整すると流路Ｔの流量を調整することができ、その結果減衰力を調整することができる。

図２は、ワイヤ３３を使ってモータ３５の位置をショックアブソーバー１００Ａ本体の位置から延伸させた構成例を示す図である。ワイヤ３３は、チューブ状の保護部材３４で覆われており、モータ３５の回転力をプッシュロッド２４まで伝達する。この構成により、モータ３５の回転方向と同じ方向にプッシュロッド２４も回転する。その他の構成や動作は図１と同様である。尚、モータ３５に替えて図１に示すクリック１２であっても構わない。逆に図１に示したショックアブソーバー１００についても、クリック１２に替えてモータ３５を採用した構成としてもよい。

図３（Ａ）に示すショックアブソーバー１００Ｂは、図１、図２に示すカム部材１５とは側面形状が異なったカム部材１５Ａを有する構成である。カム部材１５Ａ周辺の拡大図を図３（Ｂ）に示す。図１、図２に示すカム部材１５の形状は扇型をしており、扇型の側面（図３（Ｂ）におけるＰ１からＰ４に至るまでの形状）が一直線となっている。一方、図３に示すカム部材１５Ａは、ポイントＰ１から端部のＰ４に至るまでの側面形状において、ポイントＰ１、Ｐ２、Ｐ３で屈折している形状となっている。ポイントＰ１では、外方向に向けて急激に屈折しており、ポイントＰ２ではポイントＰ１に比べて緩やかな屈折となる。ポイントＰ３はポイントＰ２に比べてさらに緩やかとなる。このように段階的に屈折度合いを変化させ、また軸１６付近に位置するポイントＰ１から端部Ｐ４に向けて急な屈折から緩やかな屈折となるように変化させる。

図３に示すショックアブソーバー１００Ｂの特徴としては、カム部材１５Ａを用いてその屈折位置や屈折度合いを設計することにより、プッシュロッド２４の動きに対するアジャストロッド１３の動きを１：１の移動だけではなく、任意に移動量に調整することが可能となる。ニードル式減衰調整の基本的特性としては、ニードル２３が下方向に移動して締め切り付近に達すると、ニードル２３の動きに対して減衰がシビアに変化し、クリック１２を少しだけ回転させただけで大きな減衰変化となる。一方、ニードル２３を上方向に移動させて緩めていくと、減衰変化が緩くなり、クリック１２を大きく回転させても減衰変化は小さくなる。

図３に示すカム部材１５Ａのような形状により、締め切り付近では、ニードル２３の動きを少なくし、クリック１２を緩めていくのに従いニードル２３の動きを大きくすることが可能となる。これにより減衰変化感をより一定にすることが可能となる。

図３に示すショックアブソーバー１００Ｂは、クリック１２の回転量が一定（プッシュロッド２４の移動量が均一）である場合でも、ニードル２３は、流路Ｔの断面積が狭くなる方向に進むにつれ移動量が減少し、流路Ｔの断面積が広くなる方向に進むにつれ移動量が増加する構成となっている。また換言すると、カム部材１５Ａとアジャストロッド１３との当接点から、カム部材１５Ａとプッシュロッド２４との当接点までの垂直方向成分の距離の変化量は、ニードル２３が流路Ｔの断面積が狭くなる方向に進むと減少し、流路Ｔの断面積が広くなる方向に進むと増加する構成となっている。

以下、図４から図６を用いてカム部材の変形例を説明する。いずれのカム部材においても、図１〜図３に比べて小型化にした例であり、特に高さ方向での小型化した例である。これら各図に示す構成にすることで、高さ方向に制限のある車両でも、その取り付けを緩和する。また図４から図６において、実線矢印はニードル２３が上方に向かって緩められる向きを示しており、破線矢印はニードル２３が下方に向かって締め付ける向きを示している。また孔部５３はプッシュロッド２４が挿入される部位であり、孔部５４はアジャストロッド１３が挿入される部位である。

図４（Ａ）は、カム部材１５Ｂおよびその周辺を例示した図である。また図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示すカム部材１５Ｂをトップボディ２５Ａで覆った図であり、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の構成を下方向から視認した場合の例である。

図４（Ａ）に示すように、カム部材１５Ｂは、一方の端部が軸１６と接続し、ポイントＰ５で屈曲している。また他方の端部には下方向に向いた凸部５１が形成されている。カム部材１５Ｂを背面から水平方向に押すと（水平破線矢印方向）、この押す力により軸１６を中心にしてカム部材１５Ｂが回転し、凸部５１がさらに下方向に向かう（垂直破線矢印方向）。これにより、ニードル２３は下方に移動して流路Ｔを締め切る。

逆に、プッシュロッド２４を水平実線矢印方向に向かわせることで、カム部材１５Ｂの凸部５１が上方（垂直実線矢印方向）に移動する。これにより、ニードル２３は上方に移動して緩み流路Ｔを確保する。

図５（Ａ）は、カム部材１５Ｃおよびその周辺を例示した図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のカム部材１５Ｃをカバー部材５２で覆いトップボディ２５Ｂと接合した図である。図５（Ｃ）は図５（Ｂ）に示す構成を下方より視認したときの図である。

カム部材１５Ｃは、図５（Ａ）に示すようにＬ字型をしており、トップボディ２５Ｂに横置されている。またカム部材１５Ｃは、Ｌ字型の屈曲部に軸１６が位置する構成となっている。カム部材１５Ｃの端部６２を、孔部５３に挿入されるプッシュロッド２４が破線矢印方向に押すことで、カム部材１５Ｃは軸１６を中心に回転し、これに伴い他方の端部６１も連動して破線矢印方向に移動する。また孔部５３に挿入されるプッシュロッド２４が実線矢印方向に移動することで端部６１も実線矢印方向に移動する。

図５（Ｄ）は、端部６１の形状を示す模式図である。端部６１とアジャストロッド１３とが接した状態において、端部６１が破線矢印方向に移動すると、アジャストロッド１３が押されて下方に移動する。端部６１が実線矢印方向に移動すると、端部６１とアジャストロッド１３との間に間隙が生じてアジャストロッド１３が上方に移動する。

端部６１は、ポイントＰ６からＰ７までの勾配とポイントＰ７からＰ８までの勾配とで傾斜の度合いが異なっている。ポイントＰ６からＰ７までの勾配の方が、ポイントＰ７からＰ８までの勾配よりも急斜となっており、ポイントＰ７からＰ８までの勾配は緩やかとなっている。このような形状にすることで、図３を用いて説明したように、締め切り付近ではニードル２３の動きを少なくし、クリック１２を緩めていくのに従いニードル２３の動きを大きくすることが可能となる。

図６（Ａ）は、カム部材１５Ｄおよびその周辺を例示した図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）で示す構成を後方より視認した図であり、図６（Ｃ）は下方より視認した図である。

カム部材１５Ｄは、軸１６で回転可能となるようにトップボディ２５Ｃから支持されている。カム部材１５Ｄは、２つの翼状部材７１、７２を含んでおり、翼状部材７１、７２は軸１６で固定されて一体を成している。すなわち、軸１６が回転すると翼状部材７１、７２も同方向に同じ角度で回転する。

翼状部材７１は一方の端部が軸１６と結合しており、他方の端部７３に向かうにつれて先細りする形状となっている。翼状部材７２も同様に、一方の端部が軸１６と結合しており、他方の端部７４に向かうにつれて先細りする形状となっている。また翼状部材７１、７２は、軸１６方向から視認した場合は略直角となるように互いに位置している。

孔部５３に挿入されるプッシュロッド２４が端部７３を破線矢印方向に押すことで、翼状部材７１は軸１６の中心で回転するとともに、軸１６自体も回転する。軸１６自体が回転することで、その回転力は翼状部材７２に伝達され、翼状部材７２も軸１６の中心で連動して回転する。これにより、端部７４が下方向に移動する。孔部５４に挿入されるアジャストロッド１３は、端部７４と接している状態において、下方向に押される。これによりニードル２３が締め付け方向（下方向）に移動する。

孔部５３に挿入されるプッシュロッド２４が端部７３を実線矢印方向に移動することで、プッシュロッド２４は端部７３から離間して間隙が形成される。この間隙を埋めるように、孔部５４に挿入されるアジャストロッド１３が上方向に移動し、これに伴いニードル２３も緩め方向（上方向）に移動する。

本実施形態では、カム部材を用いた機械機構を採用し、プッシュロッド２４とアジャストロッド１３との移動方向を機械機構により変換した。油圧による減衰力調整機構の場合、液漏れなどが生じるおそれがあるが、実施形態のような機械機構の場合はその心配がない。

また本実施形態では、カム部材を介して水平方向から垂直方向に移動方向を９０度変換しているが、この変換角度は任意であり、設計上事前に定義される所定角度として決定される。また実施形態ではショックアブソーバーを垂直方向に設置するものとして説明し、ショックアブソーバーの長手方向が垂直方向となるものとして説明したが、これに限定されない。

アジャストロッド１３、プッシュロッド２４と接するカム部材の面は、実施形態では平面もしくは屈折面としているが、歪曲した面であってもよく、また平面、屈曲面、歪曲面を組み合わせた形状の面でもよい。曲面は、屈折面および歪曲面を概念上含む。

第１方向は実施形態の垂直方向に相当し、第２方向は実施形態の水平方向に相当する。第１ロッドは実施形態のアジャストロッド１３に相当し、第２ロッドは実施形態のプッシュロッド２４に相当する。操作部は実施形態のクリック１２、モータ３５に相当する。

１１ アッパーマウント
１２ クリック
１３ アジャストロッド
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ カム部材
１６ 軸
２１ ピストンロッド
２２ 油圧緩衝器
２３ ニードル
２４ プッシュロッド
２５、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ トップボディ
２７、２８ 油室
３２ ピストン
３３ ワイヤ
３４ 保護部材
３５ モータ
５１ 凸部
５２ カバー部材
５３、５４ 孔部
６１、６２ 端部
７１、７２ 翼状部材
７３、７４ 端部
１００、１００Ａ、１００Ｂ ショックアブソーバー
Ｔ 流路

Claims (5)

1. ショックアブソーバーの減衰力を調整する装置であって、
   第１方向に延伸しており、前記第１方向に移動する第１ロッドと、
   前記第１ロッドの一方の端部に設置され、前記第１ロッドと共に移動することで前記ショックアブソーバー内に形成される油室間の流路の断面積を変更するニードルと、
   前記第１方向に対し所定角度を成す第２方向に延伸しており、前記第２方向に移動する第２ロッドと、
   動力を得て前記第２ロッドを移動させる操作部と、
   第１面が前記第１ロッドの他方の端部と接し、前記第１面とは異なる部位である第２面が前記第２ロッドの端部と接しており、前記第２ロッドの移動に応じて回転して前記第１ロッドを介して前記ニードルを移動させるカム部材と、
   を有することを特徴とする減衰力調整装置。
2. 前記カム部材の前記第１面または前記第２面のいずれか一方または両方は、屈折面または歪曲面、またはこれらを組み合わせた面であることを特徴とする請求項１に記載の減衰力調整装置。
3. 前記第２ロッドの移動量が均一である場合において、前記ニードルは、前記流路の断面積が狭くなる方向に進むと移動量が減少し、前記流路の断面積が広くなる方向に進むと移動量が増加することを特徴とする請求項１又は２に記載の減衰力調整装置。
4. 前記第１面と前記第１ロッドとの当接点から前記第２面と前記第２ロッドとの当接点までの前記第１方向成分における距離の変化量は、前記ニードルが前記流路の断面積が狭くなる方向に進むと減少し、前記流路の断面積が広くなる方向に進むと増加することを特徴とする請求項１又は２に記載の減衰力調整装置。
5. 前記操作部と前記第２ロッドとの間に配置され、前記操作部を前記ショックアブソーバーの本体から延伸させるワイヤを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の減衰力調整装置。

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