JP7137207B2

JP7137207B2 - ショックアブソーバを備えた車輌の操舵装置

Info

Publication number: JP7137207B2
Application number: JP2018207243A
Authority: JP
Inventors: 努近藤
Original assignee: 株式会社エナペタル
Priority date: 2018-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2022-09-14
Anticipated expiration: 2038-11-02
Also published as: JP2020069982A

Description

本発明は、ショックアブソーバを備えた車輌の操舵装置であり、ステアリングハンドル（以下、ハンドルとする）に対する過剰振動（シミー現象）を防止可能とするとともに、衝撃緩和が可能となる車輌の操舵装置に関する。

従来、四輪車にステアリングダンパ（ショックアブソーバ）を後付けする方法が、種々、ネット上で見当たる。例えば、そこで、四輪車における、ショックアブソーバの着脱、取付け、交換等について、特許文献を探す。

結果として、例えば、ショックアブソーバ装置、その取付け構造が請求項に含まれる最近の特許文献は、殆どが鞍乗り型車両（自動二輪が主）を対象にしたものであった。四輪車に関しては、平成１１年より前に開示されたものが主であった。その中で、今回の提案に若干関連のある文献を列挙する。

文献１は、特開昭５７－１４０２７７号公報に記載の発明であり、トラクタ等の車輌の走行中に発生する前輪の過剰振動を防止するために設けられるショックアブソーバ取付け部の構造の特徴として、タイロッドアーム（前輪とタイロッドとを連結する）にダンパアーム（ショックアブソーバの車輪側端部を取り付けた）を着脱自在に取り付けた。これによって、必要に応じてショックアブソーバを機能させることができる。しかし、ショックアブソーバ自体の着脱でない。

文献２は、特開平０７－１５６８２１号公報に記載の発明であり、ショックアブソーバ取付け部の構造であり、一方（一端）をシャシーのステーに、他方（他端）をタイロッド側に、それぞれ取付け、かつそれぞれの軸部に回転可能に設け、取付け角度を調整自在と、緩み止め防止を図る。従って、ショックアブソーバ自体の着脱でない。
特開昭５７－１４０２７７号公報特開平０７－１５６８２１号公報

文献１、２は、ショックアブソーバ自体の着脱でない。また、しかし、ショックアブソーバの減衰力調整を意図する発明ではない。

上記に鑑み、本発明は、１２段階の減衰力調整式ショックアブソーバの機構を備えた四輪車用のショックアブソーバ（ステアリングダンパ）であり現時点で減衰力調整機構を備えたショックアブソーバが存在しないことを踏まえた提案である。例えば、ショックアブソーバを装着したことにより発生するハンドルが重くなるデメリット、例えば、ダイヤルを回転し、ハンドルを回したときにショックアブソーバに発生する減衰力を小さくする。これにより、ハンドルの重くなることを解消することにある。また、逆に悪路走行時にはショックアブソーバのメリット、例えば、ハンドルへのキックバックを改善する手段として、このメリットをもっと生かすべきであり、例えば、ダイヤルをハード方向に回すことによりショックアブソーバ装着の目的であるキックバックを改善できる。

従って、例えば、市街地走行時にはソフトにすることで、ハンドルの操作を軽減することが可能となり、また、悪路走行時にはハードにすることで、ハンドルへのキックバックをより少なくすることが可能となり、運転を楽しめ得る、マルチな性能をもったショックアブソーバを提案することにある。

請求項１の発明は、四輪車、又は四輪駆動の車輌に備えた左、右両車輪は、車輌に装備したステアリングハンドルの操舵角に応じて機械的に連動し、操舵可能な構造である車輌の操舵装置において、
車輌に配備したショックアブソーバは、シリンダチューブと、シリンダチューブの他方の貫通孔に嵌装し、シリンダチューブ内を前進後退するピストンロッドを備え、
シリンダチューブの一方に設けた環部を、第１取付け手段を利用し、車輌のシャシーに設けた車軸に枢支し、ピストンロッドの他方（２ｂ）に設けた環部を、第２取付け手段を利用し、車軸に設けたナックルアームに繋ぐタイロッドに枢支し、
ピストンロッドの一方（２ａ）の１／２は、シリンダチューブ内に、ピストンロッドの他方（２ｂ）の１／２は、シリンダチューブ外に、それぞれ設け、
ピストンロッドの一方（２ａ）の先端にはニードルバルブを備え、ピストンロッドの中空孔にはインナーロッドを備え、
インナーロッドは、ピストンロッドの他方（２ｂ）に設けたダイヤルの制御で、ニードルバルブの前進後退を可能とし、
ニードルバルブの前進後退により、ピストンロッドの一方（２ａ）に付設したピストンの前進後退を可能とし、
たショックアブソーバにより、車輌の走行中に発生する、ステアリングハンドルへの過剰振動（シミー現象）を防止可能とするとともに、ステアリングハンドルへの衝撃緩和を可能とした車輌の操舵装置である。

従って、請求項１では、少なくとも、市街地走行時にはソフトにすることで、ハンドルの操作を軽減することが可能となり、また、悪路走行時にはハードにすることで、ハンドルへのキックバックをより少なくすることが可能となり、運転を楽しめ得る、マルチな性能をもったショックアブソーバを提案できる特徴がある。

請求項２の発明では、ショックアブソーバに、減衰力調整機構を操作する操作部を設け、少なくとも、強、中、弱の三段回調整可能とする車輌の操舵装置である。

従って、請求項２では、請求項１の特徴を達成できることと、併せて、ショックアブソーバの特徴を最大限に発揮できる特徴がある。

請求項３の発明では、ショックアブソーバに、流体、又は気体の流動体を充填し、流動体中のピストンの位置変更を利用し、このショックアブソーバの反力調整を図る構成とした車輌の操舵装置である。

従って、請求項３では、請求項１の特徴を達成できることと、併せて、ショックアブソーバの動きを確保できる流動体を提供できる。

請求項４の発明では、ショックアブソーバは、ケーシングと、このケーシング内に設けたピストンロッドで構成した車輌の操舵装置である。

従って、請求項４では、請求項１の特徴を達成できることと、併せて、ショックアブソーバの構造の好ましい一例を提供できる。

請求項５の発明では、ショックアブソーバのシャシー側が、鍵形ボルトと止め螺子とでなる第１取付け手段で、タイロッド側が、Ｕボルトと止め螺子とでなる第２取付け手段で、第１・第２取付け手段は、それぞれ緩衝材、及び／又は、調整用スペーサを備える構成とした車輌の操舵装置である。

従って、請求項５では、請求項１の特徴を達成できることと、併せて、ショックアブソーバの取付け構造の最適な一例を提供できる。

本発明のショックアブソーバの要部の拡大断面図本発明のショックアブソーバの斜視図図２の要部の拡大斜視図車輌にショックアブソーバを取付けた、一例を示した正面模式図車輌にショックアブソーバを取付けた、操舵装置等の一例を示した俯瞰図ショックアブソーバを、車輌に取付けるための取付け具を、分解して示した俯瞰図

図１～図３に示した、各図に基づいて、好ましい、一例を説明すると、１はシリンダチューブで、このシリンダチューブ１の一方１ａに設けた環部１００は、第１取付け手段を利用して、シャシーＡ１に設けた車軸に枢支される。また、その他方１ｂには、貫通孔１０１を備えおり、この貫通孔１０１には、シリンダチューブ１内を前進後退するピストンロッド２が嵌装されており、ピストンロッド２の一方２ａの略１／２が、シリンダチューブ１内にあり、他方２ｂの略１／２が、シリンダチューブ１外にある。この一方２ａの先端２ａ１には、ニードルバルブ３を備えている。また、ピストンロッド２の中空孔２００にはインナーロッド５を備えている。そして、このインナーロッド５は、前記ニードルバルブ３を、ピストン側に前進後退させる機能（前進後退機能）を備えている。この前進後退機能は、ピストンロッド２の他方２ｂに設けたダイヤル６を介して行う。この例では、１２段階操作ができる。尚、ピストンロッド２の他方２ｂの環部２０１は、第２取付け手段を利用して、車軸に設けたナックルアームに繋ぐタイロッドＡ２に枢支される。図中Ａは車輌を示す。

また、ピストンロッド２の一方２ａには、ピストン７が付設されており、このピストン７の弁孔７００を、前記ニードルバルブ３で開閉するとともに、流体の通過量を調整し、減衰力調整を図る。また、ピストン７には、流体の戻りを担持する戻り孔７０１を備える。この減衰力調整は、ダイヤル６を回転し、ニードルバルブ３を前進後退調整し、このニードルバルブ３の先端と弁孔７００の隙間調整（オリフィス流路の調整）で、流体の移動量調整を制御する。この操作により、ピストン７の前進後退を図ることで達成する。勿論、流体の戻り量の調整も行うことが必要である。このピストンロッド２は、図中のＸＹ方向に移動（伸縮）する。この伸縮調整で、減衰力調整を図ることが特徴であり、このＸＹ方向の移動をダイヤル６で制御する。

図中８はシール、９は各所に設けたロックナット、１０はピストンロッド２の一方２ａに設けたホルダーで、このホルダー１０に戻り孔７０１を開設する。

尚、１１は、シリンダチューブの一方１ａの内方に設けたピストンであり、気体室（ガス室）と流体質（油圧室）を区画する。このガス室は、ピストン１１に対する衝撃吸収と、緩衝効果等に役立てる。そして、望ましくは、サスペンションＡ３と繋がる構造も有り得る。

図６に示した、図に基づいて、ショックアブソーバ３０への取付けに好ましい、一例を説明すると、第１取付け手段は、シャシーＡ１（シリンダチューブ１）側であり、例えば、鍵形ボルト２０と、止め螺子２１とでなる。また、第２取付け手段は、タイロッドＡ２（ピストンロッド２）側が、Ｕボルト２２と止め螺子２１でなる。この第１・第２取付け手段には、例えば、それぞれ緩衝材２３、及び／又は、調整用スペーサ２４を備える構成とした。
本発明の使用の特徴は、１２段階の減衰力調整式のショックアブソーバ３０を採用することであり、例えば、減衰力を調整できるものは無く今回のダイヤル６を回転することにより市街地ではあまりその効果を効かないようにすることでハンドルＡ４の操作性を容易にするである。例えば、悪路においては純正（市販品）よりも強い減衰力を働かせる。これにより、サスペンションＡ３（ステアリングダンパ）の効果をより発揮できる。純正では衰退力が一定であり、このような効果は期待できず、かつサスペンションＡ３が不必要な走行条件の場合においてもそれを調整することはできない。従って、サスペンションＡ３が装着されているがゆえのデメリットがでる。しかしながら、本発明では、減衰力を、ダイヤル６を介して、随時、調整できることで、前記デメリットの解消と、例えば、市街地では減衰力があまり働かない調整を行い、ハンドルＡ４の操作性が容易となる利点がある。

図５に示した操舵装置において、ハンドルＡ４と１軸及び２軸の左，右両車輪Ａ５、Ａ６とが、シャフトＡ７（ステアリングシャフト）と、図示しない、ギアボックス及びピットマンアームと車輌後方開放のコの字状に配置されたリンケージＡ８によって機械的に連結形成されている。従って、ハンドルＡ４の操舵角に対応して所定の方向へ所定の操舵角で操舵される。図中Ａ９はロッドであり、前後のサスペンションアームＡ１０を繋ぐ部材である。

前述した各実施例等は、本発明の好ましい一例の説明である。各実施例とか図面に限定されない。従って、発明の趣旨の範囲において構成の一部を変更する構造とか、同じ特徴と効果を達成できる構造、等は、本発明の範疇である。

１シリンダチューブ
１ａ一方
１ｂ他方
１００環部
１０１貫通孔
２ピストンロッド
２ａ一方
２ａ１先端
２ｂ他方
２００中空孔
２０１環部
３ニードルバルブ
５インナーロッド
６ダイヤル
７ピストン
８シール
９ロックナット
１０ホルダー
１１ピストン
７００弁孔
７０１戻り孔
２０鍵形ボルト
２１止め螺子
２２Ｕボルト
２３緩衝材
２４スペーサ
３０ショックアブソーバ
Ａ車輌
Ａ１シャシー
Ａ２タイロッド
Ａ３サスペンション
Ａ４ハンドル
Ａ５車輪
Ａ６車輪
Ａ７シャフト
Ａ８リンゲージ
Ａ９ロッド
Ａ１０サスペンションアーム
ＸＹ方向

Claims

四輪車、又は四輪駆動の車輌に備えた左、右両車輪は、前記車輌に装備したステアリングハンドルの操舵角に応じて機械的に連動し、操舵可能な構造である車輌の操舵装置において、
前記車輌に配備したショックアブソーバは、シリンダチューブと、このシリンダチューブの他方の貫通孔に嵌装し、前記シリンダチューブ内を前進後退するピストンロッドを備え、
前記シリンダチューブの一方に設けた環部を、第１取付け手段を利用し、前記車輌のシャシーに設けた車軸に枢支し、前記ピストンロッドの他方（２ｂ）に設けた環部を、第２取付け手段を利用し、前記車軸に設けたナックルアームに繋ぐタイロッドに枢支し、
前記ピストンロッドの一方（２ａ）の１／２は、前記シリンダチューブ内に、前記ピストンロッドの他方（２ｂ）の１／２は、前記シリンダチューブ外に、それぞれ設け、
前記ピストンロッドの一方（２ａ）の先端にはニードルバルブを備え、前記ピストンロッドの中空孔にはインナーロッドを備え、
前記インナーロッドは、前記ピストンロッドの他方（２ｂ）に設けたダイヤルの制御で、前記ニードルバルブの前進後退を可能とし、
前記ニードルバルブの前進後退により、前記ピストンロッドの一方（２ａ）に付設したピストンの前進後退を可能とし、
た前記ショックアブソーバにより、前記車輌の走行中に発生する、前記ステアリングハンドルへの過剰振動（シミー現象）を防止可能とするとともに、前記ステアリングハンドルへの衝撃緩和を可能とした車輌の操舵装置。
前記ショックアブソーバに、減衰力調整機構を操作する操作部を設け、少なくとも、強、中、弱の三段回調整可能とする請求項１に記載の車輌の操舵装置。
前記ショックアブソーバに、流体、又は気体の流動体を充填し、この流動体中の前記ピストンの位置変更を利用し、このショックアブソーバの反力調整を図る構成とした請求項１に記載の車輌の操舵装置。
前記ショックアブソーバは、ケーシングと、このケーシング内に設けた前記ピストンロッドで構成した請求項１に記載の車輌の操舵装置。
前記ショックアブソーバの前記シャシー側が、鍵形ボルトと、止め螺子でなる前記第１取付け手段で、前記タイロッド側が、Ｕボルトと止め螺子でなる前記第２取付け手段で、それぞれ緩衝材、及び／又は、調整用スペーサを備える構成とした請求項１に記載の車輌の操舵装置。