WO2026009338A1 - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

緩衝器（１０；１０Ａ）は、シリンダ（１２）と、圧縮方向又は伸長方向の力が加わった際に、シリンダ（１２）に対して進退可能に設けられているピストンロッド（１７）と、ピストンロッド（１７）と共に変位可能なピストン（１８）と、ピストンロッド（１７）の他端から径方向に広がっている鍔部（２１）と、シリンダ（１２）のうち、ピストンロッド（１７）が貫通している部位に固定され、ピストンロッド（１７）が前進限に達した際に鍔部（２１）に当接すると共に弾性変形する弾性部材（１５）と、この弾性部材（１５）の外周面の少なくとも一部を覆っている外壁部（３２）と、を有する。

Description

緩衝器

　本発明は、緩衝器に関する。

　緩衝器に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に示されるような、緩衝器は、シリンダと、このシリンダに対して進退可能に設けられているピストンロッドと、このピストンロッドの一端に固定され変位するピストンと、シリンダの先端に設けられているロッドガイドと、ピストンロッドの他端から径方向に広がっている鍔部と、この鍔部に支持されピストンロッドが前進限に達した際にエンドプレートに当接する弾性部材と、この弾性部材を囲いピストンの変位量を検出するセンサと、を備えている。

　緩衝器に圧縮方向の力が加わると、ピストンロッドがシリンダに対して前進する。ピストンロッドが前進し続けると、弾性部材がロッドガイドに当接する。ピストンロッドがさらに前進することにより、弾性部材は、軸線方向に圧縮され径方向に広がりながら弾性変形する。これにより、前進限を超えてのピストンロッドの変位を抑制している。

特開２０１９－７４４６３号公報

　ピストンロッドの前進量が所定の量を超えた場合、弾性部材が弾性領域を超えて変形する虞がある。弾性部材の長寿命化のためにも、弾性部材の変形量を制御できることが好ましい。

　本発明は、弾性部材の変形量を制御することができる緩衝器の提供を課題とする。

　本発明者は、鋭意検討の結果、シリンダのピストンロッドが貫通している部位に弾性部材を固定し、この弾性部材の少なくとも一部を外壁部によって囲うことにより、弾性部材の変形量を制御することが可能になることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。

　以下、本開示について説明する。

　本開示によれば、筒体によって構成されるシリンダと、
　このシリンダの内部に一端が臨み他端が前記シリンダから突出し、圧縮方向又は伸長方向の力が加わった際に、前記シリンダに対して進退可能に設けられている棒状の部材であるピストンロッドと、
　このピストンロッドの一端に固定され、前記ピストンロッドと共に前記シリンダに対して変位可能なピストンと、
　前記ピストンロッドの他端から径方向に広がっている鍔部と、
　前記シリンダのうち、前記ピストンロッドが貫通している部位に固定され、前記ピストンロッドが前進限に達した際に前記鍔部に当接すると共に弾性変形する弾性部材と、
　前記シリンダのうち、前記ピストンロッドが貫通している部位に設けられ、前記弾性部材の外周面の少なくとも一部を覆っている外壁部と、を有する緩衝器が提供される。

　本発明によれば、弾性部材の変形量を制御することができる緩衝器を提供することができる。

実施例１による緩衝器の要部断面図である。 図１の要部拡大図である。 図２に示した緩衝器の圧縮行程について説明する図である。 図４Ａは、実施例２による緩衝器の要部断面図、図４Ｂは、比較例による緩衝器の要部断面図である。

　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。

＜実施例１＞
　図１を参照する。緩衝器１０は、例えば、鞍乗り型車両の後部に設けられるリヤクッションである。一例として、緩衝器１０は、上端が車体に接続され、下端が後輪に接続される。緩衝器１０は、一本で用いられても良いし、二本以上の複数本で用いられても良い。路面の凹凸の影響により発生する振動等のエネルギーは、緩衝器１０が伸縮する際に減衰され、車体及び乗員に伝わることが抑制される。以下、図１に示される緩衝器１０の状態を、「通常状態」ということがある。

　緩衝器１０は、上端に位置し車体等の他の部位に取り付けられる第１取付部１１と、この第１取付部１１によって支持されている筒体であるシリンダ１２と、このシリンダ１２の下端を閉じているシリンダ蓋部１３と、シリンダ１２の下端に設けられているエンドプレート３０と、このエンドプレート３０に固定されている弾性部材１５と、下端に位置し後輪等の他の部位に取り付けられる第２取付部１６と、この第２取付部１６に支持され一端がシリンダ１２の内部まで延びているピストンロッド１７と、このピストンロッド１７の一端に固定されシリンダ１２の内周面に当接しているピストン１８と、ピストンロッド１７を第２取付部１６に固定しているロッド固定ナット１９と、第２取付部１６に支持され径方向に広がっている鍔部２１と、この鍔部２１からピストンロッド１７を囲うように設けられピストン１８の変位量を検出するためのセンサ２２と、シリンダ１２に対してピストン１８を下降させる（後退させる）方向に付勢する懸架ばね２３と、鍔部２１上に設けられていると共に懸架ばね２３の下端を受けているばね受け部２４と、を有する。

　第１取付部１１は、車体に取り付けられると共にシリンダ１２を支持している。第１取付部１１には、ピストン１８とは別に減衰力を発生させるための減衰力発生部２６、及び、シリンダ１２内に充填されたオイルが流れ込むことが可能なブラダ２５が一体的に設けられていても良い。

　図２を参照する。シリンダ１２は、筒状に形成され内周面にピストン１８が当接している内筒部１２ａと、この内筒部１２ａの外周に設けられた筒体である外筒部１２ｂと、を有する。内筒部１２ａの内部、及び、内筒部１２ａと外筒部１２ｂとの間には、オイルが充填されている。

　なお、シリンダ１２は、必ずしも内筒部１２ａ及び外筒部１２ｂからなる二重筒によって構成される必要はなく、１つの筒体によって構成されていても良い。

　シリンダ蓋部１３は、内筒部１２ａの内周面及び外筒部１２ｂの内周面の両方に沿って設けられている。シリンダ蓋部１３は、オイルがシリンダ１２の外部に漏れ出すことを抑制するシール部材１３ａを含む。シール部材１３ａは、外筒部１２ｂの内周面に当接し、例えばＯリングによって構成される。

　エンドプレート３０は、外筒部１２ｂの先端に設けられ、外筒部１２ｂとシリンダ蓋部１３とで挟み込まれている。エンドプレート３０は、ピストンロッド１７の外周に対して僅かに隙間を空けて設けられているガイド本体３１と、このガイド本体３１（ガイド部位）の外周側の端部から軸線ＣＬに沿って鍔部２１に向かって延びている外壁部３２と、ガイド本体３１の内周側の端部から軸線ＣＬに沿って鍔部２１に向かって延びている内壁部３３と、外壁部３２から軸線ＣＬに向かって延び弾性部材１５が抜けることを抑制する抜け止め部３４と、を有する。外壁部３２及び内壁部３３は、エンドプレート３０に一体的に形成されている。

　ガイド本体３１は、一部が外筒部１２ｂの内周面に沿って設けられていると共に、この内周面に沿って設けられている部位から拡径している部位が外筒部１２ｂの先端に当接している。

　外壁部３２は、円環状に連続して形成されている。なお、外壁部３２は、弾性部材１５の変形量を考慮して断続的に形成されていても良い。

　内壁部３３の内径は、ガイド本体３１の内径と同じ大きさに形成されている。内壁部３３は、円環状に連続して形成されている。なお、内壁部３３は、弾性部材１５の変形量を考慮して断続的に形成されていても良い。

　ガイド本体３１を基準として、軸線ＣＬに沿った外壁部３２の長さ（高さ）は、内壁部３３の長さ（高さ）よりも長く（高く）、弾性部材１５の長さよりも短い（高さよりも低い）。外壁部３２の位置は、センサ２２によって検知される。外壁部３２から弾性部材１５までの距離は、外壁部３２の内径によって設定することができる。

　抜け止め部３４の形成されている位置は、内壁部３３の先端に略一致している。抜け止め部３４は、周方向に断続的に複数形成されていても良いし、周方向に連続して形成されていても良い。

　弾性部材１５は、ゴム等の素材によって構成され、緩衝器１０に圧縮方向の力が加わった際に、鍔部２１と接触し、弾性変形する。換言すれば、鍔部２１と接触し弾性変形可能な素材であれば、弾性部材１５にはゴム以外の素材を採用することも可能である。

　弾性部材１５は、周方向に連続しているリング状の部材であり、外壁部３２、内壁部３３、抜け止め部３４によって挟み込まれている。

　第２取付部１６の中央には、軸線ＣＬに沿って雌ねじが形成されており、ピストンロッド１７が螺合されている。また、第２取付部１６の先端部分は段差状に形成されており、鍔部２１の中心部が嵌め込まれている。

　ピストンロッド１７は、一端が内筒部１２ａの内部に位置していると共に、他端が第２取付部１６に螺合されている。

　ピストン１８は、周知の構成を適用することができる。例えば、ピストン１８は、圧縮時に減衰力を発生させる流路と、伸長時に減衰力を発生させる流路とが内部に形成されており、減衰力を設定するための板ばねがそれぞれの流路の端部に設けられている。

　ロッド固定ナット１９は、第２取付部１６からピストンロッド１７が抜けることを防止している。

　鍔部２１は、第２取付部１６を中心に径方向に広がっている部材であり、第２取付部１６の中央に形成された段差部分に嵌め込まれている。鍔部２１の一部には、センサ２２によって囲われた領域に塵埃が溜まることを抑制するための塵埃排出穴２１ａが開いている。

　センサ２２は、例えば、軸線ＣＬを中心に巻かれているコイル２２ａと、コイル２２ａの内周に設けられた筒体であるセンサ内筒部２２ｂと、コイル２２ａの外周に設けられた筒体であるセンサ外筒部２２ｃと、を有している。

　通電されているコイル２２ａに対して、外壁部３２が変位すると磁場が変化する。この磁場の変化により、外壁部３２がどの位置にあるのかを検知することができる。外壁部３２の位置から相対的にピストン１８がシリンダ１２のどの位置まで変位しているのかを検出することができる。つまり、緩衝器１０の圧縮量を検出することができる。

　懸架ばね２３には、圧縮コイルばねが用いられている。懸架ばね２３は、シリンダ１２に対して鍔部２１が離間する方向に付勢力を加えている。

　ばね受け部２４は、上面に懸架ばね２３が載せられているドーナツ板状の円板部２４ｂと、この円板部２４ｂの中央からセンサ２２の外周面に沿って設けられている筒状のばね受け筒状部２４ｃと、を有する。

　なお、円板部２４ｂとばね受け筒状部２４ｃとは、一部材によって一体的に形成されていても良い。即ち、本実施例のように必ずしも別体によって構成されている必要はない。

　次に、緩衝器１０の作用について説明する。

　図３を併せて参照する。例えば、路面の凹凸に後輪が乗り上げると、緩衝器１０には、圧縮方向の力が作用する（図３白抜き矢印参照）。これにより、懸架ばね２３の力に抗して、鍔部２１がシリンダ１２に近づく。シリンダ１２に対しては、第２取付部１６、ピストンロッド１７、ピストン１８、ロッド固定ナット１９、鍔部２１、センサ２２が一体的に変位する。一方、鍔部２１を基準にした場合、第１取付部１１（図１参照）、シリンダ１２、シリンダ蓋部１３、エンドプレート３０（外壁部３２、内壁部３３を含む）、弾性部材１５が一体的に変位する。

　緩衝器１０が圧縮された後は、懸架ばね２３の付勢力によって、緩衝器１０に伸長方向の力が加わる。これにより、鍔部２１がシリンダ１２から遠ざかる。

　圧縮方向、伸長方向に変位する際に、それぞれピストン１８や減衰力発生部２６（図１参照）において減衰力が発生する。つまり、路面から緩衝器１０に入力されたエネルギが減衰される。

　図３を参照する。緩衝器１０に圧縮方向の大きな力が加わると、外壁部３２の先端は、鍔部２１に当接する位置まで変位する。このとき、弾性部材１５は、鍔部２１に当接し弾性変形する。このとき、弾性部材１５の径方向への変形量は、外壁部３２の内径によって規定される。外壁部３２の内径が小さいと、外壁部３２と弾性部材１５との距離が近いため、弾性部材１５の変形量は小さくなる。外壁部３２の内径が大きいと、外壁部３２と弾性部材１５との距離が遠いため、弾性部材１５の変形量は大きくなる。つまり、外壁部３２の内径によって、弾性部材１５の変形量を設定することができる。

＜実施例２＞
　次に、実施例２を図面に基づいて説明する。

　図４Ａを参照する。実施例２による緩衝器１０Ａは、センサ２２（図２参照）を有していない。また、実施例２による緩衝器１０Ａは、円板部２４Ａｂとばね受け筒状部２４Ａｃとが一体的に形成されているばね受け部２４Ａが用いられている。その他の基本的な構成は、上記緩衝器１０（図１参照）と共通する。緩衝器１０と共通する構成については、符号を流用すると共に、詳細な説明を適宜省略する。

　緩衝器１０Ａは、シリンダ１２とばね受け部２４Ａとの間の領域において、ピストンロッド１７の外周がエンドプレート３０又は弾性部材１５によって囲われている。

　図４Ｂを参照する。図４Ｂには、比較例による緩衝器１１０が示されている。緩衝器１１０は、弾性部材１１５がばね受け部２４Ａの内周に設けられている。

　以上に説明した緩衝器１０について以下に纏める。

　図２を参照する。第１に、緩衝器１０は、筒体によって構成されるシリンダ１２と、このシリンダ１２の内部に一端が臨み他端がシリンダ１２から突出し、圧縮方向又は伸長方向の力が加わった際に、シリンダ１２に対して進退可能に設けられている棒状の部材であるピストンロッド１７と、このピストンロッド１７の一端に固定され、ピストンロッド１７と共にシリンダ１２に対して変位可能であり、変位することにより減衰力を発生させるピストン１８と、ピストンロッド１７の他端から径方向に広がっている鍔部２１と、シリンダ１２のうち、ピストンロッド１７が貫通している部位（例えば、エンドプレート３０）に固定され、ピストンロッド１７が前進限に達した際に鍔部２１に当接すると共に弾性変形する弾性部材１５と、シリンダ１２のうち、ピストンロッド１７が貫通している部位に設けられ、弾性部材１５の外周面の少なくとも一部を覆っている外壁部３２と、を有する。実施例２による緩衝器１０Ａについても同様である。

　図３を併せて参照する。弾性部材１５は、シリンダ１２によって支持され、外周面を外壁部３２によって囲われている。圧縮行程における弾性部材１５の変形量は、外壁部３２の内径によって設定することができる。これにより、弾性部材１５が過剰に変形することや変形量が足りなくなることを抑制することができる。弾性部材１５の変形量を制御することができる緩衝器１０を提供することができる。

　第２に、第１の緩衝器１０であって、外壁部３２の外周に設けられ、シリンダ１２に対するピストン１８の変位量を検出するためのセンサ２２をさらに有する。弾性部材１５が変形した際に外壁部３２が設けられていることにより、弾性部材１５がセンサ２２に当接することを抑制することができる。センサ２２を保護することができる。

　第３に、第２の緩衝器１０であって、センサ２２は、外壁部３２の位置を検知することによりピストン１８の位置を検出する。外壁部３２の先端は、シリンダ１２の先端よりも鍔部２１側に位置している。外壁部３２の先端を検知する場合に比べて、センサ２２の大きさを小さくすることができる。

　第４に、第１乃至第３のいずれかの緩衝器１０であって、外壁部３２の高さは、ピストンロッド１７が前進限に達した際に、先端が鍔部２１に当接するよう設定されている。前進限まで達した際に、さらに弾性部材１５が変形することを抑制でき、より弾性部材１５の変形量を制御することができる。実施例２による緩衝器１０Ａについても同様である。

　第５に、第１乃至第４のいずれかの緩衝器１０であって、ピストンロッド１７と弾性部材１５との間に、弾性部材１５のピストンロッド１７側への変形を抑制する内壁部３３をさらに有する。内壁部３３が形成されていることにより、弾性部材１５が内周側に外れることを抑制することができる。実施例２による緩衝器１０Ａについても同様である。

　第６に、第５の緩衝器１０であって、内壁部３３の高さは、外壁部３２の高さよりも低い。外壁部３２が先に鍔部２１に接触するため、内壁部３３がロッド固定ナット１９に接触することを抑制することができる。実施例２による緩衝器１０Ａについても同様である。

　図４Ａを参照する。第７に、第１の緩衝器１０Ａであって、ピストンロッド１７に圧縮方向及び伸長方向への力が加わっていない状態を基準として、外壁部３２は、最も外側に位置している。ピストンロッド１７への飛び石の接触等を抑制することができ、ピストンロッド１７の保護性能を高めることができる。

　尚、本発明による緩衝器は、鞍乗り型車両のリヤクッションを例に説明したが、鞍乗り型車両のフロントフォークや乗用車量の緩衝器であっても適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。

　即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

　本発明の緩衝器は、鞍乗り型車両のリヤクッションに好適である。

　１０、１０Ａ…緩衝器
　１２…シリンダ
　１５…弾性部材
　１７…ピストンロッド
　１８…ピストン
　２１…鍔部
　２２…センサ
　３２…外壁部
　３３…内壁部

Claims (7)

1. 　筒体によって構成されるシリンダと、
   　このシリンダの内部に一端が臨み他端が前記シリンダから突出し、圧縮方向又は伸長方向の力が加わった際に、前記シリンダに対して進退可能に設けられている棒状の部材であるピストンロッドと、
   　このピストンロッドの一端に固定され、前記ピストンロッドと共に前記シリンダに対して変位可能なピストンと、
   　前記ピストンロッドの他端から径方向に広がっている鍔部と、
   　前記シリンダのうち、前記ピストンロッドが貫通している部位に固定され、前記ピストンロッドが前進限に達した際に前記鍔部に当接すると共に弾性変形する弾性部材と、
   　前記シリンダのうち、前記ピストンロッドが貫通している部位に設けられ、前記弾性部材の外周面の少なくとも一部を覆っている外壁部と、を有する緩衝器。
2. 　前記外壁部の外周に設けられ、前記シリンダに対する前記ピストンの変位量を検出するためのセンサをさらに有する、請求項１記載の緩衝器。
3. 　前記センサは、前記外壁部の位置を検知することにより前記ピストンの変位量を検出する、請求項２記載の緩衝器。
4. 　前記外壁部の高さは、前記ピストンロッドが前進限に達した際に、先端が前記鍔部に当接するよう設定されている、請求項１記載の緩衝器。
5. 　前記ピストンロッドと前記弾性部材との間に、前記弾性部材の前記ピストンロッド側への変形を抑制する内壁部をさらに有する、請求項１記載の緩衝器。
6. 　前記内壁部の高さは、前記外壁部の高さよりも低い、請求項５記載の緩衝器。
7. 　前記ピストンロッドに圧縮方向及び伸長方向への力が加わっていない状態を基準として、前記外壁部は、最も外側に位置している、請求項１記載の緩衝器。