JP6738510B1 - 流体供給装置、車高調整装置、鞍乗型車両 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1に記載されたフロントフォーク、リヤサスペンション、及び、制御装置は、自動二輪車の車高を調整する装置の一例である。
また、特許文献2に記載された装置は、懸架スプリングの一端を支持する支持部材と、ジャッキ室とを有し、ジャッキ室への液体の供給により支持部材を移動させて車体の車高を変更する車高調整サスペンションと、を備えている。また、特許文献2に記載された装置は、油路を介してジャッキ室に接続されポンプ側ピストンの移動により容積が可変なポンプ側油室を有し、ポンプ側油室からジャッキ室に液体を供給する油圧ポンプと、ポンプ側ピストンを駆動するモータと、モータの駆動を制御する制御装置とを備えている。
本発明は、雄ねじと雌ねじとの間に固着が発生したり、ねじ山に欠けが発生したりすることを抑制することができる流体供給装置等を提供することを目的とする。
本開示の1つの態様は、雄ねじが形成されて回転する回転部材と、前記雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されているとともに、前記回転部材が周方向である第1方向に回転することにより、前記回転部材の回転軸方向の第1端側に移動し、当該移動に起因して、貯留室を形成するピストンを移動させることにより、前記貯留室に貯められた流体を排出させる移動部材と、を備え、少なくとも、前記流体を排出させる場合、及び、前記回転部材が回転していない場合において、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面と、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面とは接触し、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端一方側の面とは接触しない流体供給装置である。
ここで、前記雄ねじ及び前記雌ねじは、台形ねじであっても良い。
また、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記回転軸方向とのなす角の大きさは、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面と前記回転軸方向とのなす角の大きさよりも小さくても良い。
また、前記回転部材は、前記雄ねじよりも前記回転部材の回転半径方向内側に、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面とに挟まれた部位に連通する連通路を有していても良い。
また、前記移動部材は、前記雌ねじよりも前記回転部材の回転半径方向外側に、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面とに挟まれた部位に連通する連通路を有していても良い。
本開示の他の態様は、上記した態様に係る流体供給装置と、前記流体供給装置にて供給される流体を用いて荷重が調整されるばねと、を備える車高調整装置である。
本開示の他の態様は、車両本体と、前記車両本体の前側に配置される前輪、及び、前記車両本体の後側に配置される後輪と、前記車両本体と前記前輪との間に配置される第1懸架装置と、前記車両本体と前記後輪との間に配置される、ばねを有する第2懸架装置と、上記した形態に係る流体供給装置によって供給される流体を用いて、前記第2懸架装置における前記ばねの荷重を調整可能な車高調整装置と、を備える鞍乗型車両である。
図1は、第1の実施形態に係る自動二輪車1の概略構成の一例を示す図である。
図2は、車高調整装置100の概略構成の一例を示す図である。
鞍乗型車両の一例としての自動二輪車1は、前側の車輪である前輪2と、後側の車輪である後輪3と、を備えている。また、自動二輪車1は、自動二輪車1の骨格をなす車体フレーム11と、ハンドル12と、ブレーキレバー13と、シート14とを有する車両本体10を備えている。以下の説明において、前輪2と後輪3とをまとめて「車輪」と称し、車両本体10を「車体」と称する場合もある。
なお、以下の説明において、フロントフォーク21とリヤサスペンション22とをまとめて「懸架装置23」と称する場合もある。また、懸架スプリング21sと懸架スプリング22sとをまとめて「スプリング23s」と称する場合もある。
また、自動二輪車1は、スプリング23sの初期荷重を制御する制御装置50を備えている。
調整部70は、懸架装置23に設けられて、スプリング23sの長さを調整するジャッキ部71と、ジャッキ部71のジャッキ室72にオイルを供給する流体供給装置の一例としての供給装置80と、を備えている。
ジャッキ部71は、図2に示すように、スプリング23sの車体側の端部を支持する支持部材73と、支持部材73とともにジャッキ室72を形成する形成部材74とを有し、ジャッキ室72内のオイルの量に応じて支持部材73が移動することで、スプリング23sの長さを調整する。支持部材73、ジャッキ室72、形成部材74は、それぞれ、特許文献1に記載されたリヤサスペンション又はフロントフォークの支持部材、ジャッキ室、油圧ジャッキにて実現されることを例示することができる。
また、供給装置80は、モータ84と、モータ84の回転速度を減速させる減速機85と、減速機85の出力軸85aに連結されたスクリュー86とを備えている。
モータ84は、ブラシ付きの直流(DC)モータであることを例示することができる。モータ84の駆動は、制御装置50によって制御される。減速機85は、周知の遊星歯車機構を用いた遊星減速機であることを例示することができる。
スクリュー86は、それぞれ径が異なる3つの円柱状の部位である、第1部86a、第2部86b、第3部86cを、回転軸方向の第1端側(図2では右側)から第2端側(図2では左側)にかけて順に有する。第2部86bの外径は、第1部86aの外径及び第3部86cの外径よりも大きい。第1部86aの外周面に、雄ねじ86dが形成されている。第3部86cの半径方向(図2の紙面上下方向)内側には、減速機85の出力軸85aが嵌め込まれている。これにより、スクリュー86は、減速機85の出力軸85aと一体的に回転する。スクリュー86は、雄ねじ86dが形成されて回転する回転部材の一例である。
また、供給装置80は、ナット87のフランジ87bと、ピストン82との間に介在する介在部材88と、介在部材88の内側であってナット87の外側に配置された円筒状のカラー89と、介在部材88の外側に配置された円筒状のカラー90とを有している。介在部材88は、弾性部材であり、オイルから力を受けたピストン82により加圧されることにより弾性変形した状態で、ピストン82とナット87のフランジ87bとの間に挟み込まれている。これにより、介在部材88は、スクリュー86の回転に従って、ナット87が回転することを抑制する。
上述した、ピストン82、モータ84、減速機85、スクリュー86、ナット87、介在部材88、カラー89、カラー90、ベアリング91、及び、支持部材92は、ハウジング81内に収容されている。
そして、供給装置80は、ハウジング81に装着されるとともに、貯留室83と、ジャッキ部71のジャッキ室72との間に設けられて、貯留室83とジャッキ室72との間でオイルを流通させるホース93を備えている。
図3は、スクリュー86の雄ねじ86dとナット87の雌ねじ87aの形状例を説明する図である。図3は、図2のIII部の拡大図である。なお、後述するように、実際には、スクリュー86の第1面211とナット87の第2面312とは接触しているが、スクリュー86及びナット87の形状を理解しやすくするために、便宜上、図3には、これらを接触させていない様子を示している。
スクリュー86の雄ねじ86d及びナット87の雌ねじ87aは、台形ねじである。また、雄ねじ86d及び雌ねじ87aは、右ねじである。
スクリュー86の雄ねじ86dは、複数のねじ山200を有している。ねじ山200は、頂面201と、底面202と、頂面201と底面202とを接続する面であるフランク210とを有している。1つのねじ山200を形成する2つのフランク210は、回転軸方向(以下、「軸方向」と称する場合がある。)の第1端側にある第1面211と、軸方向の第2端側にある第2面212と、により構成される。第1面211と回転軸方向とのなす角である第1角θ21の大きさと、第2面212と回転軸方向とのなす角である第2角θ22の大きさとは、同じである。なお、第1面211と第2面212とのなす角であるねじ山200の角θ20と、第1角θ21と、第2角θ22とを加算した角の大きさは180度である。
そして、角θ20の大きさと角θ30の大きさとは同一であるとともに、第1角θ21の大きさと、第2角θ22の大きさと、第1角θ31の大きさと、第2角θ32の大きさとは同一である。
ナット87には、貯留室83内のオイルの圧力(以下、「油圧」と称する場合がある。)により、軸方向の第1端側から第2端側に向かう力が常に作用する。それゆえ、例えば、スクリュー86が回転していないときには、スクリュー86の第1面211と、ナット87の第2面312とが接触し、スクリュー86の第2面212と、ナット87の第1面311とは接触しない。つまり、スクリュー86の第2面212と、ナット87の第1面311との間に、隙間S1が形成される。
スクリュー86が第1方向に回転すると、スクリュー86の第1面211がナット87の第2面312に接触することで、ナット87に対して、軸方向の第2端側から第1端側に向かう力を作用する。つまり、スクリュー86が第1方向に回転しているときには、スクリュー86の第1面211と、ナット87の第2面312とが接触し、スクリュー86の第2面212と、ナット87の第1面311とは接触しない。すなわち、スクリュー86の第2面212と、ナット87の第1面311との間には隙間S1が形成される。
スクリュー86が第2方向に回転すると、スクリュー86の第1面211がナット87の第2面312に対して軸方向の第2端側に移動する。すると、ナット87には油圧が常に作用していることから、ナット87は、軸方向の第2端側に移動する。このとき、スクリュー86の第1面211と、ナット87の第2面312とが接触しながらナット87が第2端側に移動する一方、スクリュー86の第2面212と、ナット87の第1面311とは接触せず、第2面212と第1面311との間には隙間S1が形成される。
比較例に係る台形ねじは、雄ねじと雌ねじとが、互いに等級が同じである。それゆえ、雄ねじのねじ山のフランクと、雌ねじのねじ山のフランクとの間の隙間は0か、0ではなくても0.2(mm)以下となるように設定されている。かかる場合、図7に示すように、摩耗粉又は破片が、雄ねじの第2端側のフランクと雌ねじの第1端側のフランクとの間に挟まり、雄ねじと雌ねじとの間に固着が発生したり、ねじ山に欠けが発生したりするおそれがある。
また、供給装置80は、ジャッキ部71のジャッキ室72に、流体としてオイルを供給する装置であるが、オイルに限定されない。流体として、オイル以外の液体を用いても良いし、空気等の気体を用いても良い。
図8は、第2の実施形態に係るスクリュー286の雄ねじ286dとナット87の雌ねじ87aの一例を示す図である。後述するように、実際には、スクリュー286の第1面411とナット87の第2面312とは接触しているが、スクリュー286及びナット87の形状を理解しやすくするために、便宜上、図8には、これらを接触させていない様子を示している。
第2の実施形態に係るスクリュー286は、第1の実施形態に係るスクリュー86に対して、雄ねじ286dのねじ山400の形状が異なる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。第1の実施形態と第2の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
図9は、第3の実施形態に係るスクリュー386の雄ねじ86dと、ナット387の雌ねじ87aとの噛み合い部の一例を示す図である。
第3の実施形態に係るスクリュー386は、第1の実施形態に係るスクリュー86に対して、雄ねじ86dの回転半径方向内側に、回転半径方向に延びる凹部386rが形成されている点が異なる。また、第3の実施形態に係るナット387は、第1の実施形態に係るナット87に対して、雌ねじ87aの回転半径方向外側に、回転半径方向に延びる貫通孔387hが形成されている点が異なる。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。第1の実施形態と第3の実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。
また、上記説明では、回転半径方向に延びた凹部386r及び貫通孔387hを例示したが、凹部386r及び貫通孔387hは、回転半径方向に延びていなくても良い。凹部386r及び貫通孔387hは、軸方向に交差する方向に形成されていればよく、軸方向に対する角度は特に限定されない。
また、上記説明では、ナット387をその径方向に貫通している形態の貫通孔387hを例示したが、移動部材が連通路を有する場合、連通路は貫通孔でなくても良く、内周面から凹んだ凹部であっても良い。
また、上記説明では、各底面202に凹部386rが形成されている形態を例示したが、回転部材が連通路を有する場合、連通路はすべての底面202に形成されていなくても良く、複数の底面202から選択された1以上に形成されていれば良い。また、上記説明では、各底面302に貫通孔387hが形成されている形態を例示したが、移動部材が連通路を有する場合、連通路はすべての底面302に形成されていなくても良く、複数の底面302から選択された1以上に形成されていれば良い。
また、上記説明では、回転部材及び移動部材に連通路(凹部386r、貫通孔387h)を有する形態を例示したが、本実施形態は当該形態に限定されず、凹部386r及び貫通孔387hのいずれか一方を有する形態であっても良い。
Claims (7)
- 雄ねじが形成されて回転する回転部材と、
前記雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されているとともに、前記回転部材が周方向である第1方向に回転することにより、前記回転部材の回転軸方向の第1端側に移動し、当該移動に起因して、貯留室を形成するピストンを移動させることにより、前記貯留室に貯められた流体を排出させる移動部材と、を備え、
少なくとも、前記流体を排出させる場合、及び、前記回転部材が回転していない場合において、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面と、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面とは接触し、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面とは接触しない
流体供給装置。 - 前記雄ねじ及び前記雌ねじは、台形ねじである
請求項1に記載の流体供給装置。 - 前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記回転軸方向とのなす角の大きさは、前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面と前記回転軸方向とのなす角の大きさよりも小さい
請求項1又は2に記載の流体供給装置。 - 前記回転部材は、前記雄ねじよりも前記回転部材の回転半径方向内側に、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面とに挟まれた部位に連通する連通路を有している
請求項1から3のいずれか1項に記載の流体供給装置。 - 前記移動部材は、前記雌ねじよりも前記回転部材の回転半径方向外側に、前記雄ねじのねじ山を形成する前記第2端側の面と前記雌ねじのねじ山を形成する前記第1端側の面とに挟まれた部位に連通する連通路を有している
請求項1から4のいずれか1項に記載の流体供給装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の流体供給装置と、
前記流体供給装置にて供給される流体を用いて荷重が調整されるばねと、
を備える車高調整装置。 - 車両本体と、
前記車両本体の前側に配置される前輪、及び、前記車両本体の後側に配置される後輪と、
前記車両本体と前記前輪との間に配置される第1懸架装置と、
前記車両本体と前記後輪との間に配置される、ばねを有する第2懸架装置と、
請求項1から5のいずれか1項に記載の流体供給装置によって供給される流体を用いて、前記第2懸架装置における前記ばねの荷重を調整可能な車高調整装置と、
を備える鞍乗型車両。
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