JP2008249062A - 車両のクッションユニット構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クッションユニットの軽量化を図りつつシリンダの摩耗を低減し、更に、熱影響を防ぐ構造を提供する。
【解決手段】ダンパとスプリングで構成される車両のクッションユニット構造であって、ダンパに、シリンダ１２１と、このシリンダ１２１内を摺動するピストンと、このピストンと連結するピストンロッドとを備えており、ダンパのシリンダ１２１側及びピストンロッド側のそれぞれにスプリングが渡して設けられ、ピストンロッドを囲うとともにシリンダ１２１の外周面に端部が摺動するカバー１３３とで構成される車両のクッションユニット構造において、シリンダ１２１をアルミニウム合金製とし、シリンダ１２１の外周面１２１ｇに凹部１２１ｈを形成し、この凹部１２１ｈを別部材となる保護具１２２で覆う。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のクッションユニット構造の改良に関するものである。

従来の車両のクッションユニット構造として、シリンダ側とピストンロッド側との間に設けられたコイルスプリングをガイドするスプリングガイドを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭５９−１７４４３５号公報

特許文献１の第１図を以下に説明する。
フロントフォーク１は、シリンダ２と、このシリンダ２内に移動自在に挿入されたピストン６と、このピストン６に一端が取付けられたピストンロッド５と、このピストンロッド５の他端に設けられたアッパーメタル１０と、このアッパーメタル１０に一端が取付けられるとともに他端がシリンダ２の外周面とダストシール１２を介して摺動するスプリングガイド１１と、シリンダ２の外周面に設けられたばね受け１４及びスプリングガイド１１のそれぞれの間に設けられたコイルスプリング１５とを備える。

例えば、上記のシリンダ２を軽量化のためにアルミニウム合金製にする場合、アルミニウム合金製のシリンダとダストシール１２とが摺動するときに、シリンダとダストシール１２との間に土埃、砂、泥等が噛み込まれると、アルミニウム合金製のシリンダが摩耗しやすくなる。
また、シリンダ２を排気管等の熱源の近傍に配置しなければならない場合、その熱影響を防ぐ構造が必要になる。

本発明の目的は、クッションユニットの軽量化を図りつつシリンダの摩耗を低減し、更に、熱影響を防ぐ構造を提供することにある。

請求項１に係る発明は、ダンパとスプリングで構成される車両のクッションユニット構造であって、ダンパに、シリンダと、このシリンダ内を摺動するピストンと、このピストンと連結するピストンロッドとを備えており、ダンパのシリンダ側及びピストンロッド側のそれぞれにスプリングが渡して設けられ、ピストンロッドを囲うとともにシリンダの外周面に端部が摺動するカバーとで構成される車両のクッションユニット構造において、シリンダをアルミニウム合金製とし、シリンダの外周面に凹部を形成し、この凹部を別部材となる保護具で覆うことを特徴とする。

作用として、シリンダの外周面が凹部を介して保護具で覆われ、この保護具とカバーの端部とが摺動する。アルミニウム合金製のシリンダは保護具で覆われ、摩耗することがない。
また、凹部内の空気が断熱の役目をし、例えば、シリンダの近傍に排気管等の熱源が配置された場合に、その熱がシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくなる。

請求項２に係る発明は、保護具とシリンダの凹部とで閉空間を形成することを特徴とする。
作用として、空気が満たされた閉空間が断熱層となり、例えば、シリンダの近傍に排気管等の熱源が配置された場合に、その断熱層で熱がシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくなる。

請求項３に係る発明は、閉空間に断熱材を配置したことと特徴とする。
作用として、断熱材によって、熱がシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくなる。

請求項４に係る発明は、保護具を鉄系材料で形成したことを特徴とする。
作用として、保護具が手に入りやすい材料で造れ、あるいは、保護具として市販品が利用可能となる。

請求項１に係る発明では、シリンダをアルミニウム合金製とし、シリンダの外周面に凹部を形成し、この凹部を別部材となる保護具で覆うので、シリンダの外周面が凹部を介して保護具で覆われるため、この保護具とカバーの端部とが摺動し、シリンダの摩耗を防止することができる。
また、凹部内の空気が断熱の役目をして、熱をシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくすることができ、シリンダへの熱影響を防止することができる。

請求項２に係る発明では、保護具とシリンダの凹部とで閉空間を形成するので、保護具とシリンダの凹部とで形成される閉空間が断熱層となり、排気管等の熱がシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくなって、シリンダへの熱影響を防止することができる。

請求項３に係る発明では、閉空間に断熱材を配置したので、閉空間に配置された断熱材によって、排気管等の熱がシリンダ外からシリンダ内に伝わりにくくなって、シリンダへの熱影響を防止することができる。

請求項４に係る発明では、保護具を鉄系材料で形成したので、保護具を安価に造ることができ、あるいは保護具として市販品を利用することができ、コストアップを抑えることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るクッションユニット構造を備えた車両の側面図であり、車両１０は、アルミニウム合金ダイカスト製の車体フレーム１１を備え、この車体フレーム１１の前部に、左右の前輪１２，１３を操舵するためのステアリングシャフト１４が回動自在に取付けられ、車体フレーム１１の中央部にエンジン１６が配置され、車体フレーム１１の後部下部に、左右の後輪１７，１８を支持するスイングアーム２１が上下スイング自在に取付けられた不整地走行車両である。

車体フレーム１１は、フロントフレーム２４、アッパフレーム２５、リヤフレーム２６及びロアフレーム２７の各端部が結合されてループ状に形成され、更に、リヤフレーム２６の後部上部からシートレール２８が後方に延びる左フレーム３１及び右フレーム３２（左フレーム３１の奥側に配置されている。）からなる骨格部材である。図では右フレーム３２側の符号２４，２５，２６，２７，２８は省いている。

フロントフレーム２４は、フロントクッションユニット３４の上端部が取付けられるフロントクッション上端取付部３５と、フロント用サスペンションアーム（不図示）が取付けられるアーム取付部４１〜４８とが一体に形成されている。

リヤフレーム２６は、リヤクッションユニット５４の上端部が取付けられるリヤクッション上端取付部５５が一体に形成され、スイングアーム２１のスイング軸となるピボット軸５６が設けられている。

ステアリングシャフト１４は、上端にバーハンドル５８が取付けられている。
エンジン１６は、後部に変速機６１が一体的に設けられ、上方に突出するシリンダ部６２にシリンダヘッド６３を備え、このシリンダヘッド６３の後部に吸気装置６４が接続され、シリンダヘッド６３の前部に排気装置６６が接続されている。
エンジン１６の前部はエンジンハンガ７１，７２で支持され、エンジン１６の後部はピボット軸５６で支持されている。

吸気装置６４は、シリンダヘッド６３に接続された吸気管７６と、この吸気管７６に接続されたスロットルボディ７７と、このスロットルボディ７７にコネクティングチューブ７８を介して接続されたエアクリーナ７９とからなる。
排気装置６６は、シリンダヘッド６３に接続されてシリンダ部６２の右方を後方へ延びる排気管８１と、この排気管８１の後端に接続されたマフラ８２とからなる。

フロントクッションユニット３４の下端は、フロント用サスペンションアームに取付けられ、リヤクッションユニット５４の下端は、リンク機構８５を介してリヤフレーム２６の後部下部及びスイングアーム２１の下部に連結されている。

リンク機構８５は、リヤクッションユニット５４の下端及びスイングアーム２１に設けられた下部ブラケット８７に２つの角部がそれぞれスイング自在に連結された三角形状の第１リンク９１と、この第１リンク９１の残りの角部に一端が連結されるとともに他端がリヤフレーム２６に設けられたリンク用ブラケット８８にスイング自在に連結された第２リンク９２とからなる。

ここで、１０１は車体フレーム１１の前部に取付けられたガード部材、１０２はラジエータ、１０３はラジエータ１０２の後方に配置された冷却ファン、１０４は燃料タンク、１０６は前輪１２，１３の上方を覆うフロントフェンダ、１０７はシートレール２８で支持されたシート、１０８は後輪１７，１８の上方を覆うリヤフェンダである。

図２は本発明に係るリヤクッションユニットの断面図であり、リヤクッションユニット５４は、軽量化のためにアルミニウム合金で形成された有底筒状のシリンダ１２１と、このシリンダ１２１に設けられた薄肉部１２１ａの外周面に嵌合された筒状の保護具１２２と、シリンダ１２１に移動自在に挿入されたピストン１２３と、このピストン１２３に一端が取付けられたピストンロッド１２４と、シリンダ１２１の開口部を塞ぐとともにピストンロッド１２４によって貫通された軸封部材１２６と、ピストンロッド１２４の他端にねじ結合され、リンク機構８５（図１参照）に連結される端部取付部材１２７と、この端部取付部材１２７と共にピストンロッド１２４の他端に取付けられたばね受け部材１２８と、このばね受け部材１２８に一端面が当てられるとともにピストンロッド１２４に嵌合するストッパラバー１２９と、ばね受け部材１２８にリング１３１を介して取付けられたばね支持片１３２と、このばね支持片１３２に一端が取付けられるとともに他端が保護具１２２の外周面に摺動自在に嵌合することでピストンロッド１２４を囲うように配置された筒状のカバー１３３と、シリンダ１２１に設けられた厚肉部１２１ｂの外周面に形成されたおねじ１２１ｃにねじ結合されたばね受け部材１３４と、このばね受け部材１３４の回り止めをするためにおねじ１２１ｃにねじ結合されたロックナット１３６と、ばね支持片１３２及びばね受け部材１３４のそれぞれの間に圧縮されて設けられたコイルスプリング１３７と、リヤクッション上端取付部５５（図１参照）に取付けるためにシリンダ１２１の端部に設けられた端部取付部１２１ｄの取付穴１２１ｅに嵌合するニードルベアリング１３８と、このニードルベアリング１３８内に回転自在に嵌合するカラー１４１と、シリンダ１２１及び軸封部材１２６で形成される密閉空間１４２に注入された作動油１４３と、この作動油１４３の上方に満たされたガス１４４とからなる。
上記したリヤクッションユニット５４からコイルスプリング１３７を除いた部分がダンパ１４６であり、衝撃又は振動の振幅を減衰させる減衰力を発生させる機構である。

ピストン１２３は、ピストンロッド１２４に形成された小径部１２４ａに順に積み重ねられたストッパプレート１５１、複数の板バルブからなる組板バルブ（縮み側減衰力弁）１５２、作動油１４３の流路が形成されたピストン本体１５３、複数の板バルブからなる組板バルブ（伸び側減衰力弁）１５４からなり、小径部１２４ａの端部にワッシャ１５６を介してナット１５７がねじ込まれて取付けられている。なお、１５８はピストン本体１５３の外周面に形成された環状溝に装着されたシール部材であり、シリンダ１２の内面とピストン本体１５３の外周面との間をシールしている。

軸封部材１２６は、シリンダ１２１の端部に嵌合する軸封本体１６１と、この軸封本体１６１をシリンダ１２１に固定する止め輪１６２と、軸封本体１６１の一端に形成された環状凹部１６１ａの底に装着された内側シール部材１６３と、ピストン１２３が衝突したときの衝撃を緩和するために環状凹部１６１ａの開口部に取付けられたラバー部材１６４と、シリンダ１２１の内周面及び軸封本体１６１の外周面のそれぞれの間をシールするために軸封本体１６１の外周面に装着されたＯリング１６６と、軸封本体１６１のピストン１２３とは反対の側に配置された端部部材１６７と、この端部部材１６７の内周面及びピストンロッド１２４の外周面のそれぞれの間をシールするために端部部材１６７に嵌合された外側シール部材１６８とからなる。

ストッパラバー１２９は、リヤクッションユニット５４が圧縮されたときに、軸封部材１２６の端部部材１６７を弾性力で受け止めて衝撃を緩和する衝撃吸収部材である。
カバー１３３は、樹脂製のものであり、ピストンロッド１２４を囲むように配置することで、ピストンロッド１２４に土埃、砂、泥等が付着しないようにして、ピストンロッド１２４と軸封部材１２６との間の摺動部の摩耗を抑え、シール性が損なわれるのを防止する。

図３は本発明に係るリヤクッションユニットの要部を示す断面図である。
シリンダ１２１は、薄肉部１２１ａの外周面１２１ｇに環状の凹部１２１ｈが形成され、この凹部１２１ｈを覆うように薄肉部１２１ａの外周面１２１ｇに保護具１２２が嵌合されている。なお、１２２ａは保護具１２２の外周面である。

保護具１２２は、鉄系材料（例えば、鋼材）で形成された部材であり、アルミニウム合金製のシリンダ１２１に比べて、外周面１２２ａがカバー１３３の先端部と摺動したときの外周面１２２ａの摩耗が少なくなる。また、保護具１２２をシリンダ１２１に被せることによって、シリンダ１２１とカバー１３３とが摺動しなくなるため、シリンダ１２１の外周面が摩耗することがない。
薄肉部１２１ａへの保護具１２２の固定は、圧入、接着、溶接等により行われる。

凹部１２１ｈは、保護具１２２とで閉空間１７１を形成している。
凹部１２１ｈには空気が存在するため、この空気が断熱の役目をするので、例えば、リヤクッションユニット５４の近傍にエンジン１６（図１参照）、排気管８１（図１参照）等の熱源が配置されていても、その熱をシリンダ１２１の内部に伝わりにくくすることができ、シリンダ１２１への熱影響を防止することができる。

本実施形態では、凹部１２１ｈと保護具１２２とによって閉空間１７１が形成されるため、閉空間１７１内の空気が断熱層を形成するので、閉空間１７１と外部との熱の授受がしにくくなるため、熱がシリンダ１２１の内部により一層伝わりにくくなる。

図４は本発明に係るカバーの先端部を示す要部断面図であり、カバー１３３は、先端部に接着又は嵌合によって取付けられた弾性体からなるダストシール部材１７５を備え、このダストシール部材１７５が保護具１２２の外周面１２２ａと密着しつつ摺動することで、外周面１２２ａとダストシール部材１７５との間から土埃等が内側に入り込むのを防止することができる。

図５は本発明に係るリヤクッションユニットの別実施形態の要部を示す断面図であり、図３に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
リヤクッションユニット１８０は、シリンダ１２１に形成された凹部１２１ｈに断熱材１８１を満たし、この断熱材１８１を覆うようにシリンダ１２１の薄肉部１２１ａに保護具１２２を嵌合している。
断熱材１８１としては、例えば、セラミックが好適である。

このように、凹部１２１ｈに断熱材１８１を配置することで、断熱材１８１によって、エンジン１６、排気管１８等の熱がシリンダ１２１に伝わりにくくなって、シリンダ１２１への熱影響を防止することができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、カバー１３３を樹脂製としたが、これに限らず、鋼材製としてもよい。

本発明のクッションユニット構造は、不整地走行車両に好適である。

本発明に係るクッションユニット構造を備えた車両の側面図である。 本発明に係るリヤクッションユニットの断面図である。 本発明に係るリヤクッションユニットの要部を示す断面図である。 本発明に係るカバーの先端部を示す要部断面図である。 本発明に係るリヤクッションユニットの別実施形態の要部を示す断面図である。

符号の説明

１０…車両、５４，１８０…リヤクッションユニット、１２１…シリンダ、１２１ｈ…凹部、１２２…保護具、１２４…ピストンロッド、１３３…カバー、１３７…コイルスプリング、１４６…ダンパ、１７１…閉空間、１８１…断熱材。

Claims (4)

1. ダンパとスプリングで構成される車両のクッションユニット構造であって、
   前記ダンパは、シリンダと、このシリンダ内を摺動するピストンと、このピストンと連結するピストンロッドとを備えており、
   前記ダンパのシリンダ側及びピストンロッド側のそれぞれにスプリングが渡して設けられ、
   前記ピストンロッドを囲うとともに前記シリンダの外周面に端部が摺動するカバーとで構成される車両のクッションユニット構造において、
   前記シリンダをアルミニウム合金製とし、前記シリンダの外周面に凹部を形成し、この凹部を別部材となる保護具で覆うことを特徴とする車両のクッションユニット構造。
2. 前記保護具と前記シリンダの凹部とで閉空間を形成することを特徴とする請求項１記載の車両のクッションユニット構造。
3. 前記閉空間に断熱材を配置したことを特徴とする請求項２記載の車両のクッションユニット構造。
4. 前記保護具は、鉄系材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の車両のクッションユニット構造。

Images