JP2008190640A - 多段式調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で、限られた大きさの部材内で回転操作される回転体の節度を細かくすることができ、特に油圧緩衝器の減衰力調整に好適に利用可能な多段式調節装置を提供する。
【解決手段】 筒体２と、当該筒体２の内壁面に形成された複数個の溝４と、前記筒体２内に配設され、前記筒体２の内周方向に回転可能な調節体３８とを備えた装置本体１からなり、前記溝４は前記筒体２の長手方向に沿って連続又は断続的に形成され、前記調節体３８には、長手方向に沿って調節部材３が複数個配設され、前記調節部材３には、前記調節体３８の側面から突出し、前記溝４に係合するように付勢されたボール５が備わり、調節部材３ａに備わる前記ボール５が前記溝４に係合している際に、少なくとも他の一の調節部材３ｂに備わる前記ボール５は隣り合う前記溝４，４の間に位置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、回転操作量の調節を行うための多段式調節装置、より詳しくは、鞍乗車両のショックアブソーバに備わるダンパー機構の、減衰力調整のためのニードルバルブの開度調節機構として用いられる多段式調節装置に関するものである。

従来、油圧緩衝器の減衰力調整として、シリンダ内の圧力差による抵抗を利用したものが用いられている。この圧力差は、シリンダ内を移動するピストンロッドの先端に備わるピストンを境にして圧側と伸側の室で生じる。このとき、ピストンロッドの軸心には、減衰力調整ロッドが軸方向に移動可能に挿入される。減衰力調整ロッドの先端には、円錐状のニードルバルブが備わる。圧側にピストンが移動した際に、オイルが、ピストンロッドの通路を通るため、ニードルバルブの開度により減衰力の調整を行うことができる。

このようなニードルバルブを用いて減衰力の調整を行っている油圧緩衝器の減衰力調整装置が特許文献１に開示されている。この減衰力調整装置は、バイパス流路の開口面積の絞り度を微調整するように、調整ロッドの進退量を調整するものである。この微調整のために、アジャスタホルダ内のアジャスタを回転操作させるものである。このアジャスタを回転操作して、アジャスタに備わるボールを、アジャストホルダの周方向複数位置に配置されている係合凹部に係合させて、それらの回転操作停止位置に節度感をもって設定される（段落００１９）。

特開平１１−２８７２７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の減衰力調整装置において、アジャスタの節度間隔を細かくしたい場合には、この係合凹部を増やす必要がある。自動二輪車等の車体に備わる油圧緩衝器の大きさには限度があるため、限られた大きさのアジャスタホルダに係合凹部を増設することはできない。このため、細かい調節節度を有するアジャスタを形成することは困難である。

一方、アジャスタの回転により調整ロッドを移動させる際に、調整ロッドに対して垂直なネジ部材を介して調整ロッドの端部を、ネジ部材下端のテーパ面で押圧する構成が採用されている。この場合において、細かい節度感を生じさせるために、ネジ山の間隔を小さくして微量調整可能としている。しかし、この場合においても、自動二輪車等の車体に備わる油圧緩衝器の大きさには限度があるため、構造上あるいは強度上の面からネジ山間隔をある程度の大きさにする必要がある。

さらに一方で、ニードルバルブの先端角度を鋭角にして微量な開度調整を実現する方法がある。しかし、あまりにニードルバルブの先端を鋭角にしてしまうと、ニードルバルブが食いついてしまうおそれがある。

この発明は、上記従来技術を考慮したものであって、簡単な構造で、限られた大きさの部材内で回転操作される回転体の節度を細かくすることができ、特に油圧緩衝器の減衰力調整に好適に利用可能な多段式調節装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、筒体と、当該筒体の内壁面に形成された複数個の溝と、前記筒体内に配設され、前記筒体の内周方向に回転可能な調節体とを備えた装置本体からなり、前記溝は前記筒体の長手方向に沿って連続又は断続的に形成され、前記調節体には、長手方向に沿って調節部材が複数個配設され、前記調節部材には、前記調節体の側面から突出し、前記溝に係合するように付勢されたボールが備わり、前記調節部材に備わる前記ボールが前記溝に係合している際に、少なくとも他の一の調節部材に備わる前記ボールは隣り合う前記溝の間に位置することを特徴とする多段式調節装置を提供する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記ボールは、一の調節部材に複数個備わり、前記溝に同時に係合することを特徴としている。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記装置本体は、鞍乗車両のフレームと車輪との間に配設される油圧緩衝器に備わり、当該油圧緩衝器の減衰力調整に用いるニードルバルブの開度調節機構として用いられることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、調節体に調節部材が複数個配設され、これらの調節部材は調節体とともに同軸で回転可能である。このように、調整部材を複数個並べて多段構造とし、さらに、調節部材に備わるボールが溝に係合している際に、少なくとも他の一の調節部材に備わるボールが溝の間に位置するので、溝に係合していた調節部材を回転させて、ボールが次の溝に係合するまでの間に、他の一の調節部材のボールが溝に係合する。これにより、筒体に形成される溝の数を増やすことなく、調節部材による調節節度を細かくすることができる。したがって、筒体の大きさを変更できない場合等、大きさが限られている場合に、簡単な構造で、低コストで調節節度を細かくすることができる。また、ボールが溝に係合して調節されるため、調節時にノッチ感を感じることができ、特に微量な回転量で調節する場合においては、利用者にとって分かりやすいものとなる。

請求項２の発明によれば、ボールが、溝に同時に係合するように、一の調節部材に複数個備わるため、複数個のボールを溝に係合させることができ、ボールが溝から外れることを抑制できる。

請求項３の発明によれば、装置本体が、鞍乗車両の油圧緩衝器に備わるため、このような限られた大きさで、比較的小型の部材に対して容易に適用することができるとともに、従来の仕様を変更することなく調節節度を細かくすることができる。すなわち、節度増加のための溝を形成するスペースがない場合においても容易に適用することができる。したがって、鞍乗車両の油圧緩衝器の減衰力調整機構として好適に利用可能である。

この発明は、筒体と、当該筒体の内壁面に形成された複数個の溝と、前記筒体内に配設され、前記筒体の内周方向に回転可能な調節体とを備えた装置本体からなり、前記溝は前記筒体の長手方向に沿って連続又は断続的に形成され、前記調節体には、長手方向に沿って調節部材が複数個配設され、前記調節部材には、前記調節体の側面から突出し、前記溝に係合するように付勢されたボールが備わり、前記調節部材に備わる前記ボールが前記溝に係合している際に、少なくとも他の一の調節部材に備わる前記ボールは隣り合う前記溝の間に位置させて、簡単な構造で、限られた大きさの部材内で回転操作される回転体の節度を細かくすることができ、特に油圧緩衝器の減衰力調整に好適に利用可能な多段式調節装置である。

図１はこの発明に係る多段式調節装置の断面図である。
図示したように、多段式調節装置１は、筒体２と調節部材３を供えた調節体３８で構成される。筒体２の内壁面には、軸心から放射状の位置に溝４が複数個形成される（図では４５°間隔で８個）。この溝４は、筒体２の長手方向に沿って連続するように形成される（図５参照）。調節部材３の両端にはボール５が備わる。このボール５は、バネ６により外側に、すなわち溝４に係合するように付勢される。調節部材３はボール５を筒体２の内壁面に当接させながら筒体２の軸心を中心に回転可能である。したがって、調節部材３の回転とともに、ボール５が溝４に係合し、さらに回転させるとボール５は次の溝４に係合する。このように、ボール５を両端に備えることにより、溝４に対して同時に２個のボール５が係合することになり、調節部材３の位置ずれ、すなわちボール５が溝４から外れることを抑制できる。この調節部材３の回転軸を他の機械部材に接続すれば、種々の調節機構として用いることができる。

この調節部材３は、調節体３８の長手方向に沿って複数個配設される（図では２個）。手前側の調節部材３ａのボール５が溝４に係合している場合に、奥側の調節部材３ｂのボール５は隣り合う溝４，４の間に位置するように配設される。また、調節部材３ａ、３ｂは、互いの位置関係を固定され、同軸で回転可能である。このような構成により、調節部材３を回転させて手前側の調節部材３ａのボール５が次の溝４に移るまでの間に、奥側の調節部材３ｂのボール５が先に溝４に係合することになる。したがって、調節部材３を一個、すなわち一段で調節機構を構成するよりも、調節節度を細かくすることができる。なお、上記構成に加えて、一の調節部材３のボール５が溝４に係合している状態で、他の調節部材３のボール５も溝４に係合するように配設すれば、多数のボール５が溝４に同時に係合することになるので、調節部材３の位置ずれ、すなわちボール５が溝４からずれることをさらに抑制できる。

調節部材３を調節体３８に複数個備えて多段とすることにより、筒体２に形成される溝４の数を増やすことなく、調節部材３による調節節度を細かくすることができる。したがって、筒体２の大きさを変更できない場合や、筒体２の大きさが限られている場合に、簡単な構造で、低コストで調節節度を細かく、すなわち増やすことができる。つまり、図１でいえば、手前側の調節部材３ａのみでは８段階の節度の調節装置となるが、奥側の調節部材３ｂを設けることにより、特に溝４を新たに設けたり、内筒２の大きさを変えることなく、１６段階の節度を得ることができる。

また、外方に向けて付勢されたボール５が溝４に係合するため、調節時にノッチ感を感じることができ、特に微量な回転量で調節する場合においては、利用者にとって分かりやすいものとなる。例えば、自動二輪車の懸架装置における減衰力調整機構（図３〜図９）や、ステアリングダンパーの弁の開度の調整機構、あるいは船外機の開弁圧調整機構として好適に用いることができる。

図２はこの発明に係る別の多段式調節装置の断面図である。
この多段式調節装置１は、溝４を６０°間隔で６個形成し、調節部材３にボール５が１個備わったものである。また、この調節部材３を相互に９０°となるように調節体３８に対して二段設けたものである。このような構成としても、内筒２の大きさを変えたり、溝４を新たに設けなくても調節節度を倍に細かくすることができる。その他の構成、作用、効果は図１と同様である。

以下は、この発明に係る多段式調節装置が好適に適用できる例を示す。
自動二輪車の車両本体には、路面の凹凸による車体の姿勢変化を抑制するために油圧緩衝器が設けられる。この油圧緩衝器は、前輪及び後輪と車体の間に取り付けられる。

図３はこの発明に係る多段式調節装置を適用した油圧緩衝器の概略図であり、図４はその側面図である。なお、図３、図４ともに一部を断面図にて示している。また、図５はニードルバルブ周辺の拡大断面図である。

７は、自動二輪車の後輪側に取り付けられる油圧緩衝器である。この油圧緩衝器７は、シリンダ８内を移動するピストンロッド９で構成される。シリンダ８内は、ピストンロッド９の先端に位置するピストン１０によって圧縮側油室Ａと伸張側油室Ｂに分けられる。ピストン１０には、圧縮側油室Ａと伸張側油室Ｂとを連通する第１通路１１及び第２通路１２が形成される。第１通路１１には、ピストンロッド９の伸張時に開く伸び側リーフバルブ１３が備わり、第２通路１２には、ピストンロッド９の圧縮時に開く圧側リーフバルブ１４が備わる。これにより、路面の凹凸によりピストン１０がシリンダ８内を軸方向に相対移動する際に、シリンダ８内のオイルが第１通路１１又は第２通路１２を通り、減衰力が発生する。なお、車体と車輪との緩衝作用は、シリンダ８内に備わるガス室１９に充填された高圧の例えば窒素ガスや、コイルスプリング２０（図３参照）によっても実現される。ガス室１９と圧縮側油室Ａは、フリーピストン２１で仕切られる。

ピストンロッド９の軸心には、ピストンロッド９に対して軸方向に相対移動可能な減衰力調整ロッド１５が備わる。この調整ロッド１５の先端には、略円錐状のニードルバルブ１６が備わる。ニードルバルブ１６は、調整ロッド１５の進退により、ピストンロッド９内の小孔１７の開口面積を変更する。ピストンロッド９の圧縮時、圧縮側油室Ａ内のオイルは、ピストンロッド９の先端から浸入し、小孔１７を通ってバイパス流路１８から伸張側油室Ｂに移動する。従って、このニードルバルブ１６の進退量を調節することによっても減衰力を発生させることができる。ニードルバルブ１６は、ガス室１９のガス圧で常に伸張側に押圧されている。

このニードルバルブ１６の進退量の調節は、上述した、この発明に係る多段式調節装置１で行われる。多段式調節装置１は、油圧緩衝器７の端部に備わる。

図６は図４の油圧緩衝器に適用したこの発明に係る多段式調節装置の周辺の拡大断面図である。
上述したように、油圧緩衝器７の端部には、この発明に係る多段式調節装置１が備わる。多段式調節装置１は、筒体２と、調節部材３を備えたアジャスタ（調節体）２２で構成される。図では、２個の調節部材３が直交した位置で配設されたアジャスタ２２を示す。調節部材３は、アジャスタ２２とともに筒体２内を回転する。アジャスタ２２の回転は、アジャスタ２２の一方の端部に備わる切欠き凹部２３にマイナスドライバー等の工具を係合して行う。筒体２には、溝４が長手方向に沿って連続して形成される。なお、この溝４は、複数段の各調節部材３のボール５が係合する位置であれば、筒体２の長手方向に沿った位置に断続的に設けてもよい。

アジャスタ２２の切欠き凹部２３に対する反対側の端部には、角柱状のボス２４が形成される。このボス２４は、スクリューアジャスティング２５に設けられたボス２４と同形状の挿入孔２６に挿入される。スクリューアジャスティング２５は、油圧緩衝器７の端部のネジ部２７で螺着され、回転することにより調整ロッド１５に対して垂直方向に移動可能である。スクリューアジャスティング２５の先端はテーパ状に形成され、調整ロッド１５の下端は球面状に形成される。したがって、スクリューアジャスティング２５が回転して移動することにより、テーパ面に沿って調整ロッド１５が上側に押し上げられる。したがって、ニードルバルブ１６の進退量を調整して減衰力を発生させたい場合は、アジャスタ２２を軸方向に回転させ、これとともに、ボス２４が挿入されたスクリューアジャスティング２５を回転させる。

ボス２４は、上述したように、角筒状であるため、挿入孔２６と回転方向に係合するので、アジャスタ２２の回転とともにスクリューアジャスティング２５の回転が可能である。これにより、スクリューアジャスティング２５は、ネジ部２７に沿って移動する。このとき、ボス２４と挿入孔２６は摺動するので、アジャスタ２２は回転するのみで移動しない。スクリューアジャスティング２５が回転移動することにより、上述したような調整ロッド１５をテーパ面に沿って押し上げることができる。すなわち、スクリューアジャスティング２５の回転量により、ニードルバルブ１６の開度調整を行うことができる。このスクリューアジャスティング２５の回転量の調整は、この発明に係る多段式調節装置１で行われる。

このように、この発明に係る多段式調節装置では、限られた大きさの自動二輪車の油圧緩衝器に対して取り付けることが可能であり、筒体に溝等を新たに形成することなく調節節度を細かくすることができる。したがって、ニードルバルブ１６の進退量を微調整するとともに、減衰力の調整を微調整できる。

図７はこの発明に係る多段式調節装置を図４の油圧緩衝器に適用した際の、減衰力の特性を示すグラフ図である。
図において、横軸はピストンの移動速度を示し、縦軸上側は伸側の減衰力、下側は圧側の減衰力を示す。また、実線は、従来の調節部材３が一つの一段の調節装置を用いたときを示し、一点鎖線は、二段目の調節部材３で調節したときの特性を示す。図示したように、二段の調節装置を用いれば、一段目の調節部材３が溝に係合する位置の間で、二段目の調節部材３が溝に係合するので、一段に比べて調節節度が増加する。したがって、自動二輪車の油圧緩衝器に適用することにより、より細かな性能セッティングをすることができる。

図８はこの発明に係る多段式調節装置を適用した別の油圧緩衝器の概略図である。
図は自動二輪車の前輪側に取り付けられる倒立型のフロントフォークを示す。フロントフォーク２８は、アクスルブラケット２９、インナーチューブ３０及びアウターチューブ３１で構成される。略円筒状のインナーチューブ３０内には、オイルが充填された内筒シリンダ３２が備わる。内筒シリンダ３２内に、インナーロッド３３が軸方向に移動可能に配設される。インナーロッド３３の下端部にはピストン１０が備わり、このピストン１０が上下移動することにより、内筒シリンダ３２内に充填されたオイルを圧縮又は伸張させてダンパー（減衰）機構を形成する。

インナーロッド３３の上端には、この発明に係る多段式調節装置１が備わる。インナーロッド３３の下端には、減衰力を調整するためのニードルバルブ１６が備わる。

図９は図８のニードルバルブ周辺の拡大断面図であり、図１０は図８の多段式調節装置周辺の拡大断面図である。
インナーロッド３３の先端には、オリフィス部材３４が備わり、ここに配設されるピストン１０によって内筒シリンダ３２は、圧縮側油室Ａと伸張側油室Ｂに分けられる。フロントフォーク２８においても、ピストン１０を用いた減衰力機構は、図３で示した後輪側の油圧緩衝器と同様である。

インナーロッド３３の軸心には、インナーロッド３３に対して軸方向に相対移動可能な減衰力調整ロッド１５が備わる。この調整ロッド１５の先端には、略円錐状のニードルバルブ１６が備わる。ニードルバルブ１６は、調整ロッド１５の進退により、オリフィス部材３４の小孔１７の開口面積を変更する。インナーチューブ３０の圧縮時、圧縮側油室Ａ内のオイルは、オリフィス部材３４の先端から浸入し、小孔１７を通ってバイパス流路１８から伸張側油室Ｂに移動する。従って、このニードルバルブ１６の進退量を調節することによっても減衰力を発生させることができる。ニードルバルブ１６は、スプリング３５により付勢され、常に伸張側に押圧されている。

このニードルバルブ１６の進退量の調節は、上述した、この発明に係る多段式調節装置１で行われる。多段式調節装置１は、油圧緩衝器７の端部に備わる。図１０では、二段に形成され、互いに直交して配設された調節部材３を示す。また、一方の端部のみにボール５が備わる調節部材３を示す。これらの調節部材３と一体化されたアジャスタ２２は、溝４が形成された筒体２に対してネジ結合される。アジャスタ２２は、筒体２内を回転し、軸方向に相対移動可能である。

このアジャスタ２２の下端は、調整ロッド１５と接合される。したがって、アジャスタ２２と調整ロッド１５は同軸で回転し、調整ロッド１５も軸方向に移動可能である。このため、調整ロッド１５の先端に備わるニードルバルブ１６も軸方向に移動可能となり、これを進退させることにより、小孔１７の開口面積を変更可能となる。これにより、ニードルバルブ１６による減衰力調整が可能となる。このニードルバルブ１６の進退量は、この発明に係る調節装置１で行うため、微調整が可能である。したがって、減衰力調整も微調整が可能となり、より細かな性能セッティングをすることができる。その他の作用、効果は、図３から６の油圧緩衝器７に適用した例と同様である。

この発明に係る多段式調節装置の断面図である。 この発明に係る別の多段式調節装置の断面図である。 この発明に係る多段式調節装置を適用した油圧緩衝器の概略図である。 図３の側面図である。 ニードルバルブ周辺の拡大断面図である 図４の油圧緩衝器に適用したこの発明に係る多段式調節装置周辺の拡大断面図である。 この発明に係る多段式調節装置を図４の油圧緩衝器に適用した際の、減衰力の特性を示すグラフ図である。 この発明に係る多段式調節装置を適用した別の油圧緩衝器の概略図である。 図８のニードルバルブ周辺の拡大断面図である。 図８の多段式調節装置周辺の拡大断面図である。

符号の説明

１：多段式調節装置、２：内筒、３：調節部材、４：溝、５：ボール、６：バネ、７：油圧緩衝器、８：シリンダ、９：ピストンロッド、１０：ピストン、１１：第１通路、１２：第２通路、１３：伸び側リーフバルブ、１４：厚側リーフバルブ、１５：減衰力調整ロッド、１６：ニードルバルブ、１７：小孔、１８：バイパス流路、１９：ガス室、２０：コイルスプリング、２１：フリーピストン、２２：アジャスタ、２３：切欠き凹部、２４：ボス、２５：スクリューアジャスティング、２６：挿入孔、２７：ネジ部、２８：フロントフォーク、２９：アクスルブラケット、３０：インナーチューブ、３１：アウターチューブ、３２：内筒シリンダ、３３：インナーロッド、３４：オリフィス部材、３５：スプリング、３８：調節体

Claims (3)

1. 筒体と、
   当該筒体の内壁面に形成された複数個の溝と、
   前記筒体内に配設され、前記筒体の内周方向に回転可能な調節体とを備えた装置本体からなり、
   前記溝は前記筒体の長手方向に沿って連続又は断続的に形成され、
   前記調節体には、長手方向に沿って調節部材が複数個配設され、
   前記調節部材には、前記調節体の側面から突出し、前記溝に係合するように付勢されたボールが備わり、
   前記調節部材に備わる前記ボールが前記溝に係合している際に、少なくとも他の一の調節部材に備わる前記ボールは隣り合う前記溝の間に位置することを特徴とする多段式調節装置。
2. 前記ボールは、一の調節部材に複数個備わり、前記溝に同時に係合することを特徴とする請求項１に記載の多段式調節装置。
3. 前記装置本体は、鞍乗車両のフレームと車輪との間に配設される油圧緩衝器に備わり、当該油圧緩衝器の減衰力調整に用いるニードルバルブの開度調節機構として用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の多段式調節装置。

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