JP4476477B2 - ピストンロッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピストンロッドに関し、特に、車両において路面振動を吸収する筒型の油圧緩衝器を構成するピストンロッドの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
二輪車に架装されるフロントフォークや四輪車に塔載されるショックアブソーバーなどの筒型の油圧緩衝器にあっては、路面振動が入力されるときに、所定の減衰力を発生しながら伸縮してこの路面振動を吸収するとしている。
【0003】
たとえば、図3に示す従来例としてのフロントフォークにあっては、シリンダ1内でピストン部2が摺動して伸縮するときに、図示しないが、ピストン部2に配在の減衰バルブで、また、シリンダ1の下端内部にあるベースバルブ部に配在の減衰バルブで所定の大きさの減衰力を発生するとしている。
【0004】
そして、このフロントフォークにあっては、ピストン部2が大きいストロークでシリンダ1内に没入する最収縮作動時には、図中で下端となる先端にピストン部2を有するピストンロッド3に保持されたオイルロックピース4がシリンダ1の上端ヘッド部1a上に配在のオイルロックケース5内に嵌入する際のクッション効果で、このフロントフォークにおける底突きを回避するとしている。
【0005】
その一方で、この筒型の油圧緩衝器、すなわち、上記したフロントフォークにあっては、シリンダ1の軸芯線とピストンロッド3の軸芯線とが一致する構成下にこの軸芯線に沿って入力される外力作用で伸縮するように設定されている。
【0006】
そのため、図示するフロントフォークでは、アウターチューブ6に対するインナーチューブ7の出没構造についてはともかくとして、ピストン部2がその外周に介装されたピストンリング8を介してシリンダ1に摺接すると共に、ピストンロッド3がシリンダ1における上端ヘッド部1aの内周に保持された軸受9を介してシリンダ1に摺接するとしている。
【0007】
それゆえ、このフロントフォークによれば、上記のピストンリング8および軸受9の配在によって、シリンダ1とピストンロッド3の軸芯線が一致する状態、すなわち、軸芯性が保障されることになり、円滑な伸縮作動を実現し得ることになる。
【0008】
そして、このフロントフォークを架装する二輪車が平坦路面をいわゆる通常走行する際はもちろんのこと、悪路を走行する際にも入力される路面振動が吸収されると共に、ジャンプ後の着地の際における底突きが阻止されることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フロントフォークが二輪車に架装されている状況を看ると、上端側がハンドル側に連結されると共に下端側が前輪の車軸側に連結されていて、いわゆる斜めの状態で二輪車に架装されている。
【0010】
その結果、二輪車が悪路走行やジャンプ後の着地を繰り返すことで、フロントフォークにあって、アウターチューブ6とインナーチューブ7との間でも同様であるが、シリンダ1とピストンロッド3との間において軸芯線が一直線にならなくなる、すなわち、折れ曲る状況になり、これに伴っていわゆるカジリ現象が発現される危惧がある。
【0011】
そして、たとえば、シリンダ1とピストン部2との間、および、シリンダ1とピストンロッド3との間でカジリ現象が発現されると、シール性や摺動性が低下されて所定の減衰力発生が望めなくなる。
【0012】
また、両者間の軸芯線が折れ曲ると、ピストンロッド3に保持されているオイルロックピース4がシリンダ1における上端ヘッド部上に配在のオイルロックケース5内に設定通りに嵌入し得なくなり、所定のクッション効果の発生を望めなくなる。
【0013】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、減衰力やクッション効果の発生を設定通りに実現し得て、たとえば、車両において路面震動を吸収する筒型の油圧緩衝器への利用に最適となるピストンロッドを提供することである。
【0014】
上記した目的を達成するために、本発明の一つの手段は、シリンダ1内にピストン2を介して摺動自在に挿入されるピストンロッドにおいて、上記シリンダ1内に侵入しない基端側の非摺動部分3aを基端側部分3bと、上記基端側分3bに間隔をあけて対向させた先端側部分3cと、上記基端側部分3bと先端側部分3cを連結する連結機構10とで構成し、上記連結機構10を上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方の端部外周に保持された筒形ケース11と、この筒形ケース11の端部外周に螺着したキャップ14と、上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか他方の外周に設けられて上記筒形ケース11内に挿入したストッパ体13と、上記筒形ケース11内に挿入されて上記基端側部分3bの端部外周と上記先端側部分3cの端部外周とを抱持する弾性部材12と、上記ストッパ体13と上記キャップ体14との間に介在させた弾性なスペーサ15とで構成させ、上記キャップ14の結合時の締め付けで上記スペーサ15を介して上記ストッパ体13を押圧して上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方を他方の方向に押し込むことを特徴とするものである。
【0015】
同じく、他の手段は、シリンダ1内にピストン2を介して摺動自在に挿入されるピストンロッドにおいて、上記シリンダ1内に侵入しない基端側の非摺動部分3aを基端側部分3bと、上記基端側分3bに間隔をあけて対向させた先端側部分3cと、上記基端側部分3bと先端側部分3cを連結する連結機構10とで構成し、上記連結機構10を上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方の端部外周に保持された筒形ケース11と、この筒形ケース11の端部外周に螺着したキャップ14と、上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか他方の外周に設けられて上記筒形ケース11内に挿入したストッパ体13と、上記基端側部分3bの端面と上記先端側部分3cの端面との間に挟持させた弾性部材12と、上記ストッパ体13と上記キャップ体14との間に介在させた弾性なスペーサ15とで構成させ、上記キャップ14の結合時の締め付けで上記スペーサ15を介して上記ストッパ体13を押圧して上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方を他方の方向に押し込むことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、図示する実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるピストンロッドにあっても、前記した図3に示す従来例の場合と同様に、筒型の油圧緩衝器としてのフロントフォークを構成するとしている。
【0017】
それゆえ、以下の説明において、その構成が従来例の場合と同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略する。
【0018】
ちなみに、図1に示すように、このフロントフォークにおいては、このフロントフォークを構成するアウターチューブ6とインナーチューブ7、すなわち、インナーチューブ7の軸芯部に立設されたシリンダ1との間に、懸架ばねSが配在されてなるとし、この懸架ばねSによって、インナーチューブ7がアウターチューブ6内から突出するようになる伸長方向に附勢されてなるとしている。
【0019】
以上のような前提の下に、本発明の一つの実施の形態に係わるピストンロッド2は、図1、図2の実線で示すように、シリンダ1内にピストン2を介して摺動自在に挿入されものである。
そして、このピストンロッド2は、シリンダ1内に侵入しない基端側の非摺動部分3aを有し、この非摺動部分3aを基端側部分3bと、基端側分3bに間隔をあけて対向させた先端側部分3cと、基端側部分3bと先端側部分3cを連結する連結機構10とで構成している。
上記連結機構10は基端側部分3bの端部外周に保持された筒形ケース11と、この筒形ケース11の端部外周に螺着したキャップ14と、先端側部分3cの外周に設けられて筒形ケース11内に挿入したストッパ体13と、筒形ケース11内に挿入されて基端側部分3bの端部外周と先端側部分3cの端部外周とを抱持する弾性部材12と、ストッパ体13とキャップ体14との間に介在させた弾性なスペーサ15とで構成させている。
これにより、上記キャップ14の結合時の締め付けで上記スペーサ15を介して上記ストッパ体13を押圧して上記先端側部分3cを上記基端側部分3bの方向に押し込むものである。
本発明の他の実施の形態は、図2の仮想線で示すように、弾性体12を上記基端側部分3bの下端面と上記先端側部分3cの上端面との間に挟持させたものであり、その他の構成、作用効果は上記一つの実施の形態と同じである。
以下更に詳しく説明する。
【0020】
ちなみに、図1に示すように、図中で下端となる先端にピストン部2を有するピストンロッド2の先端側は、上記した非摺動部分3aに対して摺動部分3dとされている。
【0021】
そして、この摺動部分3dは、この発明が意図するところからすれば、上記した先端側部分3cに置き換えられるとしても良いと言い得る。
【0022】
一方、連結構造10は、前記した懸架ばねSの内側に臨在されるとしており、図2に示すように、筒形ケース11と、弾性部材12と、ストッパ体13と、キャップ14とを有し、さらには、スペーサー15を有してなるとしている。
【0023】
少し説明すると、筒形ケース11は、基端側部分3bの外周に螺着された状態で保持されて先端側部分3cに向けて開口するとしている。
【0024】
なお、この筒形ケース11には、内側における油の封じ込め現象やバキューム現象の発生を阻止すべく、その内側と外側とを連通させる連通孔11aが形成されている。
【0025】
弾性部材12は、筒形ケース11内に収装されて、分断されている基端側部分3bと先端側部分3cとの間における衝突を回避する緩衝部材として機能するとしている。
【0026】
それゆえ、この弾性部材12は、図示するところでは、筒状に形成されたゴム状体からなるとしているが、緩衝部材である限りには、これに代えて、コイルスプリングからなるとしても良く、コイルスプリングを選択する場合には、ゴム状体に比較して、いわゆる耐油性の上から有利となる。
【0027】
また、この弾性部材12は、図中に仮想線図で示すように、基端側部分3bと先端側部分3cとの間に配在されるとしても良く、このように設定される場合には、筒形ケース11を縮径化し得ることになって、この連結構造10における径寸法の小径化が可能になる点で有利となる。
【0028】
そして、弾性部材12が基端側部分3bと先端側部分3cとの間に配在される場合に、この弾性部材12が基端側部分3bと先端側部分3cの両方に、あるいは、いずれか一方に焼付けで連設されるとしても良く、この焼付けが利用される場合には、弾性部材12の脱落を防止するためのホルダーなどの配在を要しない点でも有利となる。
【0029】
ちなみに、図示する筒状に形成の弾性部材12にあっては、その収縮変形時にも上下端側の連通を許容するように、その内周に連通溝12aが形成されてなるとしている。
【0030】
ストッパ体13は、先端側部分3cの外周に螺着によって一体的に設けられて筒形ケース11内に臨在され、図中で上端となる先端が上記の弾性部材12における図中で下端なる基端に当接されるとしている。
【0031】
ちなみに、このとき、弾性部材12における図中で上端なる先端は、筒形ケース11のいわゆる天井に当接されるとしている。
【0032】
ところで、ストッパ体13の先端が弾性部材12の基端に当接されることからして、このストッパ体13において、図中で上端側となる先端側は、肉厚の筒状に形成されており、また、図中で下端側となる基端側は、工具の連繋を可能にする面取りなどの適宜の形状に形成されている。
【0033】
また、このストッパ体13は、図示するところでは、筒形ケース11内に収装された筒状の弾性部材12を筒形ケース11の内底との間に挟持することからすれば、先端側部分3cの外周に螺着で一体的に設けられているのに代えて、図示しないが、先端側部分3cの外周を膨径するなどして先端側部分3cに一体に形成されているとしても良い。
【0034】
ただ、図示するように、ストッパ体13が先端側部分3cに螺着されるとする場合には、先端側部分3cへの螺着位置の選択で弾性部材12に対する最適な挟持状態を具現化できることになる点で有利となる。
【0035】
キャップ14は、筒形ケース11の図中で下端部となる先端部の外周に螺着によって連結されるもので、この状態で、ストッパ体13が筒形ケース11内に収装されている弾性部材12を挟持する状態を維持するとしている。
【0036】
それゆえ、このキャップ14は、軸芯部に隙間を有して先端側部分3cを貫通させながら上記したストッパ体13にスペーサー15を介して対向するストッパ部14aを有してなるとしている。
【0037】
このように、キャップ14が隙間を有して先端側部分3cを貫通させるから、この先端側部分3cは、その隙間分を揺動し得ることになる。
【0038】
そして、キャップ14が先端側部分3cの揺動を許容することからすれば、前記したストッパ体13の外周は、隙間を有して筒形ケース11の内周に対向することになるが、このときの隙間は、上記のキャップ14と先端側部分3cとの間に形成される隙間より小さく設定されるであろう。
【0039】
ちなみに、スペーサー15は、ストッパ体13がキャップ14のストッパ部14aに衝突する金属当りを防止するもので、いたずらな変形はしないが、金属当りを防止する上で有効となる弾性材で形成されてなるとしている。
【0040】
それゆえ、以上のように形成された連結構造10にあっては、ピストンロッド3における基端側の非摺動部分3aにおいて、分断された基端側部分3bと先端側部分3cとを弾性部材12の配在下に連結することで、基端側部分3bと先端側部分3cとの両者間における軸芯線の折れ曲りを許容することになる。
【0041】
その結果、この連結構造10によれば、フロントフォークが折れ曲るようになるときに、ピストンロッド3における非摺動部分3aと摺動部分3dとの間における軸芯線の折れ曲りを許容することになり、したがって、ピストンロッド3における摺動部分3dとシリンダ1との間における軸芯線の折れ曲りが発現されなくなる。
【0042】
そして、ピストンロッド3における摺動部分3dとシリンダ1との間における軸芯線の折れ曲りが発現されないことで、たとえば、図3に示す従来のピストンロッド3において折れ曲りが許容されないことで、シリンダ1とピストン部2との間、および、シリンダ1とピストンロッド3との間で発現されることがあるカジリ現象の発現を危惧しなくて済むことになる。
【0043】
その結果、カジリ現象の発現でシール性や摺動性が低下される危惧がなく、設定通りの減衰力やクッション効果の発生を望めることになる。
【0044】
のみならず、上記した連結構造10にあっては、分断された基端側部分3bと先端側部分3cとを弾性部材12の配在下に連結するから、先端側部分3cの上下動となる微幅の振動を基端側部分3bに伝播させないことが可能になる。
【0045】
したがって、たとえば、二輪車が高速で小さな路面突起を乗り越えるなどすることで、フロントフォークにおいて、シリンダ1側に微幅の高速の振動が入力されるとしても、この微幅の高速の振動を基端側部分3bに伝播させないようすることが可能になる。
【0046】
その結果、二輪車においては、高速で小さな路面突起を乗り越えることで生じる振動をハンドルに伝播させないようにすることが可能になり、乗り心地の改善が可能になる。
【0047】
前記したところでは、連結構造10において、筒形ケース11が基端側部分3cに連結され、ストッパ体13が先端側部分3dに連結されるとしているが、これに代えて、図示しないが、上記と逆に、筒形ケース11が先端側部分3dに連結され、ストッパ体13が基端側部分3cに連結されるとしても良く、その場合における作用効果は、基本的には異なるものでないのはもちろんである。
【0048】
また、前記したところは、筒型の油圧緩衝器がフロントフォークである場合を例にしたものであるが、この発明の意図するところからすれば、筒型の油圧緩衝器が四輪車に塔載されるショックアブソーバーである場合にも、この発明の具現化が可能になるのはもちろんであり、その場合における作用効果も基本的には異なるものではない。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、ピストンロッドが基端側の非摺動部分において、分断された基端側部分と先端側部分とを弾性部材と弾性なスペーサを備えた連結機構を介して連結してなるから、この基端側部分と先端側部分との間における軸芯線の折れ曲りが許容され、筒形の油圧緩衝器たる、たとえば、フロントフォークが折れ曲るようになるときに、ピストンロッドにおける非摺動部分と摺動部分との間における軸芯線の折れ曲りを許容することになり、したがって、ピストンロッドにおける摺動部分とシリンダとの間における軸芯線の折れ曲りが発現されなくなる。
【0050】
その結果、たとえば、従来のこの種のピストンロッドにおいて折れ曲りが許容されないことで、シリンダとピストン部との間、および、シリンダとピストンロッドとの間で発現されることがあるカジリ現象の発現を危惧しなくて済むことになり、その結果、カジリ現象の発現でシリンダの内周やピストンロッドの外周への傷付きが招来されてシール性や摺動性が低下される危惧がなく、設定通りの減衰力やクッション効果の発生を望めることになる。
【0051】
のみならず、この発明にあっては、ピストンロッドにおいて、分断された基端側部分と先端側部分とを連結構造が弾性部材の配在下に連結するから、先端側部分の上下動となる微幅の振動を基端側部分に伝播させないことが可能になり、したがって、たとえば、二輪車が高速で小さな路面突起を乗り越えるなどすることで、フロントフォークにおいて、シリンダ側に微幅の高速の振動が入力されるとしても、この微幅の高速の振動を基端側部分に、すなわち、二輪車におけるハンドルに伝播させないようにすることが可能になる利点がある。
【0052】
その結果、この発明によれば、減衰力やクッション効果の発生を設定通りに実現し得て、たとえば、車両において路面震動を吸収する筒型の油圧緩衝器への利用に最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるピストンロッドを採用するフロントフォークを一部破断して示す概略立面図である。
【図2】図1におけるピストンロッド部分を拡大して示す縦断面図である。
【図3】従来例としてのフロントフォークを図1と同様に示す図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
1a 上端ヘッド部
2 ピストン部
3 ピストンロッド
3a 非摺動部分
3b 基端側部分
3c 先端側部分
3d 摺動部分
4 オイルロックピース
5 オイルロックケース
6 アウターチューブ
7 インナーチューブ
8 ピストンリング
9 軸受
10 連結構造
11 筒形ケース
11a 連通孔
12 弾性部材
12a 連通溝
13 ストッパ体
14 キャップ
14a ストッパ部
15 スペーサー
S 懸架ばね
Claims (2)
- シリンダ1内にピストン2を介して摺動自在に挿入されるピストンロッドにおいて、上記シリンダ1内に侵入しない基端側の非摺動部分3aを基端側部分3bと、上記基端側分3bに間隔をあけて対向させた先端側部分3cと、上記基端側部分3bと先端側部分3cを連結する連結機構10とで構成し、上記連結機構10を上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方の端部外周に保持された筒形ケース11と、この筒形ケース11の端部外周に螺着したキャップ14と、上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか他方の外周に設けられて上記筒形ケース11内に挿入したストッパ体13と、上記筒形ケース11内に挿入されて上記基端側部分3bの端部外周と上記先端側部分3cの端部外周とを抱持する弾性部材12と、上記ストッパ体13と上記キャップ体14との間に介在させた弾性なスペーサ15とで構成させ、上記キャップ14の結合時の締め付けで上記スペーサ15を介して上記ストッパ体13を押圧して上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方を他方の方向に押し込むことを特徴とするピストンロッド。
- シリンダ1内にピストン2を介して摺動自在に挿入されるピストンロ
ッドにおいて、上記シリンダ1内に侵入しない基端側の非摺動部分3aを基端側部分3bと、上記基端側分3bに間隔をあけて対向させた先端側部分3cと、上記基端側部分3bと先端側部分3cを連結する連結機構10とで構成し、上記連結機構10を上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方の端部外周に保持された筒形ケース11と、この筒形ケース11の端部外周に螺着したキャップ14と、上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか他方の外周に設けられて上記筒形ケース11内に挿入したストッパ体13と、上記基端側部分3bの端面と上記先端側部分3cの端面との間に挟持させた弾性部材12と、上記ストッパ体13と上記キャップ体14との間に介在させた弾性なスペーサ15とで構成させ、上記キャップ14の結合時の締め付けで上記スペーサ15を介して上記ストッパ体13を押圧して上記基端側部分3bと上記先端側部分3cのいずれか一方を他方の方向に押し込むことを特徴とするピストンロッド。
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