JP6235307B2

JP6235307B2 - 緩衝装置

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Publication number: JP6235307B2
Application number: JP2013233417A
Authority: JP
Inventors: 貴塚原
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: JP2015094411A

Description

本発明は、緩衝装置に関する。

自動車等の車両のサスペンション装置には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和する減衰力発生部を有する緩衝装置が設けられる。また、緩衝装置には、ネジ軸に設けられた回転部材を回転運動させることによって減衰力を発生させるものが知られている。

例えば、特許文献１には、直動部材の直線運動を回転部材の回転運動に変換する運動変換機構と、その運動変換機構における回転部材に連結されるモータとを備えたアクチュエータと、シリンダとロッドとを備えて伸縮時に減衰力を発揮するとともにアクチュエータの直動部材にシリンダとロッドの一方を連結した流体圧ダンパと、流体圧ダンパのシリンダとロッドの他方に連結される筒状体とを備えたサスペンション装置において、アクチュエータに設けられて直動部材の直線運動を許容するとともに直動部材に作用する横力を受けるアクチュエータ側軸受と、アクチュエータ側軸受より流体圧ダンパ側に配置され筒状体あるいはアクチュエータに設けられて直動部材の直線運動を許容するとともに直動部材に作用する横力を受けるダンパ側軸受を設けたサスペンション装置が開示されている。

特開２０１０−９１０３０号公報

ところで、緩衝装置において、外部から力の入力を受けるロッドに軸方向と交差する方向の力である横力が入力される場合がある。そして、例えば従来の緩衝装置においては、例えば回転部材に接続する直動部材に横力が入力されることには変わりない。そうすると、従来の緩衝装置において、直動部材と回転部材との接続が外れる可能性が残されたままである。実際に直動部材と回転部材とが外れてしまうと、予め定めた減衰力を発揮できなかったり、直動部材から外れた回転部材によってロッドの移動がロックしたりするおそれもある。このように、回転部材を回転させることによって減衰力を発生させる緩衝装置の信頼性の向上が要求されている。
そこで本発明は、回転部材を回転させることによって減衰力を発生させる緩衝装置の信頼性を向上させることを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、車体と車輪との間に設けられて緩衝する緩衝装置であって、流体を収容する第１シリンダと、第１シリンダ内にて移動可能に設けられて第１シリンダ内の流体を区画する区画部材に接続するとともに一部が第１シリンダから突出しているロッドと、第１シリンダの流体の流入および流出が可能であって、ロッドの移動に伴う流体の流れによって回転する回転部材を収容する第２シリンダと、第１シリンダと第２シリンダとの間で流れる流体の流入および流出が可能な流体室と、移動可能に設けられる区分部材によって流体室と区分され気体を収容する気体室と、を有するガスシリンダと、を備える緩衝装置である。

本発明によれば、回転部材を回転させることによって減衰力を発生させる緩衝装置の信頼性を向上させることが可能になる。

実施形態１のイナーシャダンパの概略構成図である。実施形態１の油圧部を説明するための図である。実施形態１の減衰力発生部を説明するための図である。（ａ）および（ｂ）は実施形態１のイナーシャダンパの動作を説明するための図である。実施形態２のイナーシャダンパの概念図である。（ａ）および（ｂ）は実施形態２のイナーシャダンパの動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１のイナーシャダンパ１の概略構成図である。
イナーシャダンパ１（緩衝装置）は、図１に示すように、油圧部２と、減衰力発生部３と、油圧部２および減衰力発生部３を接続し油圧部２と減衰力発生部３との間のオイルの流れを可能にする油圧ケーブル部４（流路部材）とを有する。また、油圧部２は、シリンダ部２１（第１シリンダ）と、ピストンロッド部２２と、油圧ケーブル部４が接続する被接続部２３とを有する。さらに、減衰力発生部３は、第２油圧部３０と、減衰力を発生させる減衰部５０と、ガスシリンダ部６０とを有する。
そして、本実施形態のイナーシャダンパ１は、油圧部２が例えば四輪車や二輪車等における車体と車軸との間に設けられ、減衰力発生部３にて油圧部２のシリンダ部２１およびピストンロッド部２２の振幅移動の減衰を行う。

なお、以下の説明において、図１に示す油圧部２のシリンダ部２１が伸びる方向の軸を「第１軸」と称する。また、第１軸方向において図１下側を一方側と称し、図１上側を他方側と称して説明を行う。さらに、図１に示す減衰力発生部３の第２油圧部３０および減衰部５０が延びる方向の軸を「第２軸」と称する。また、第２軸方向において図１下側を一方側と称し、図１上側を他方側と称して説明を行う。

そして、イナーシャダンパ１は、オイルを収容するシリンダ部２１と、シリンダ部２１内にて移動可能に設けられてシリンダ部２１内のオイルを区画するピストン２２２（後述）に接続するとともに一部がシリンダ部２１から突出し、シリンダ部２１の第１軸方向に移動するロッド２２１（後述）と、ロッド２２１の移動により生じるシリンダ部２１内のオイルの流れによって回転しロッド２２１の移動に抵抗を与える回転部材５２（後述）とを備える。

また、実施形態１のイナーシャダンパ１は、図１に示すように、減衰力発生部３の第２油圧部３０および減衰部５０の第２軸は、油圧部２の第１軸と異なるように形成される。すなわち、本実施形態のイナーシャダンパ１では、減衰力発生部３の第２油圧部３０および減衰部５０と油圧部２とは同軸上に設けられずに並列配置されている。

図２は、実施形態１の油圧部２を説明するための図である。
［油圧部２の構成・機能］
シリンダ部２１は、シリンダ本体２１０と、シリンダ本体２１０の一方側の端部に設けられる第１軸受部２１１と、シリンダ本体２１０の他方側に設けられる第２軸受部２１２と、第２軸受部２１２の他方側に配置される他方側連結部２１３とを有する。

シリンダ本体２１０は、略円筒形状に形成される部材である。シリンダ本体２１０は、第１軸受部２１１と第２軸受部２１２とによって両端部が閉じられ、内側に流体であるオイルを収容する。また、内側にシリンダ本体２１０は、一方側に設けられ半径方向に貫通する第１開口部２１Ａと、他方側に設けられ半径方向に貫通する第２開口部２１Ｂとを有する。第１開口部２１Ａは、後述する第１油室Ｙ１に連絡する。また、第２開口部２１Ｂは、後述する第２油室Ｙ２に連絡する。

第１軸受部２１１は、中央にロッド貫通孔２１１Ｈを有する厚肉円筒形状に形成される。そして、第１軸受部２１１は、シリンダ本体２１０の一方側の端部を閉じる。さらに、第１軸受部２１１は、ロッド貫通孔２１１Ｈにピストンロッド部２２の後述するロッド２２１の一方側が貫通する。
第２軸受部２１２は、中央にロッド貫通孔２１２Ｈを有する厚肉円筒形状に形成される。そして、第２軸受部２１２は、シリンダ本体２１０の他方側の端部を閉じる。さらに、第２軸受部２１２は、ロッド貫通孔２１２Ｈにピストンロッド部２２の後述するロッド２２１の他方側が貫通する。そして、これら第１軸受部２１１および第２軸受部２１２は、ロッド２２１を第１軸方向に移動可能に支持する。

他方側連結部２１３は、略円形の貫通孔を有し、例えば車体との連結箇所を形成する。また、本実施形態では、他方側連結部２１３は、後述するロッド２２１が他方側に移動した際に、ロッド２２１の他方側の端部が進入可能な進入部２１３Ｒを有する。

ピストンロッド部２２は、第１軸方向に延びるロッド２２１と、ロッド２２１の第１軸方向における略中央部に固定されるピストン２２２と、ロッド２２１の一方側の端部に設けられる一方側連結部２２３とを有する。
ロッド２２１は、一方側における一部がシリンダ部２１から突出している。そして、ロッド２２１は、第１軸受部２１１および第２軸受部２１２に支持されて、第１軸方向の一方側と他方側とに向けて移動可能に設けられる。
ピストン２２２は、シリンダ本体２１０の内径と略同じ外径を有する。また、ピストン２２２は、外周部にシリンダ本体２１０の内周部との間をシールするシール部材２２Ｓを有している。そして、ピストン２２２は、ロッド２２１の移動に伴い、シリンダ本体２１０の内周をスライド移動する。
一方側連結部２２３は、略円形の貫通孔を有し、例えば車軸との連結箇所を形成する。

被接続部２３は、一方側に設けられる第１被接続部２３１と、他方側に設けられる第２被接続部２３２とを有する。第１被接続部２３１は、シリンダ本体２１０の第１開口部２１Ａに対向して設けられる。そして、第１被接続部２３１は、油圧ケーブル部４の後述する第１油圧ケーブル４１が接続する箇所を形成する。また、第２被接続部２３２は、シリンダ本体２１０の第２開口部２１Ｂに対向して設けられる。そして、第２被接続部２３２は、油圧ケーブル部４の後述する第２油圧ケーブル４２が接続する箇所を形成する。

［減衰力発生部３の構成・機能］
図３は、実施形態１の減衰力発生部３を説明するための図である。
（第２油圧部３０の機能・構成）
第２油圧部３０は、第２軸方向に延びる減衰側シリンダ部３１（収容部）と、減衰側ピストンロッド部３２と、油圧部２のシリンダ部２１の流体の流入および流出を可能にする油圧ケーブル部４が接続する減衰側被接続部３３とを有する。
減衰側シリンダ部３１は、減衰側シリンダ本体３１０と、減衰側シリンダ本体３１０の一方側の端部に設けられる第１軸受部３１１と、減衰側シリンダ本体３１０の他方側に設けられる第２軸受部３１２とを有する。そして、減衰側シリンダ部３１は、油圧部２のシリンダ部２１のオイルの流入および流出が可能であって、後述する回転部材５２を移動させる減衰側ロッド３２１および減衰側ピストン３２２（移動部材）を収容する。

すなわち、実施形態１の第２油圧部３０は、液体を収容するとともにシリンダ部２１との間にてオイルの流れが可能に設けられた減衰側シリンダ部３１（第２シリンダ）と、減衰側シリンダ部３１内にて移動可能に設けられて減衰側シリンダ部３１内のオイルを区画する減衰側ピストンロッド部３２の減衰側ピストン３２２（後述）に接続するとともに一部が減衰側シリンダ部３１から突出して移動する減衰側ロッド３２１（後述）とを備える。

減衰側シリンダ本体３１０は、略円筒形状に形成される部材である。減衰側シリンダ本体３１０は、第１軸受部３１１と第２軸受部３１２とによって両端部が閉じられ、内側に流体であるオイルを収容する。また、内側に減衰側シリンダ本体３１０は、一方側に設けられ半径方向に貫通する第１開口部３１Ａと、他方側に設けられ半径方向に貫通する第２開口部３１Ｂとを有する。第１開口部３１Ａは、後述する減衰側第１油室Ｌ１に連絡する。また、第２開口部３１Ｂは、後述する減衰側第２油室Ｌ２に連絡する。
また、減衰側シリンダ本体３１０は、図３に示すように、取付部材８０が取り付けられている。そして、本実施形態の減衰力発生部３は、取付部材８０が例えば車両における所定の箇所に取り付けられることによって固定される。

第１軸受部３１１は、中央にロッド貫通孔３１１Ｈを有する厚肉円筒形状に形成される。そして、第１軸受部３１１は、減衰側シリンダ本体３１０の一方側の端部を閉じる。さらに、第１軸受部３１１は、ロッド貫通孔３１１Ｈに減衰側ピストンロッド部３２の後述する減衰側ロッド３２１の一方側が貫通する。
第２軸受部３１２は、中央にロッド貫通孔３１２Ｈを有する厚肉円筒形状に形成される。そして、第２軸受部３１２は、減衰側シリンダ本体３１０の他方側を閉じる。さらに、第２軸受部３１２は、ロッド貫通孔３１２Ｈに減衰側ピストンロッド部３２の後述する減衰側ロッド３２１の他方側が貫通する。そして、これら第１軸受部３１１および第２軸受部３１２は、減衰側ロッド３２１を第２軸方向に移動可能に支持する。

減衰側ピストンロッド部３２は、第２軸方向に延びる減衰側ロッド３２１と、減衰側ロッド３２１の第２軸方向における略中央部に固定される減衰側ピストン３２２とを有する。
減衰側ロッド３２１は、一方側における一部が第１軸受部３１１から突出している。また、減衰側ロッド３２１は、他方側における一部が第２軸受部３１２から突出するとともに、他方側の端部にて減衰部５０の後述するネジ軸５１の一方側の端部に接続する。そして、減衰側ロッド３２１は、第１軸受部３１１および第２軸受部３１２に支持されて、第２軸方向の一方側と他方側とに向けて移動可能に設けられる。
減衰側ピストン３２２は、減衰側シリンダ本体３１０の内径と略同じ外径を有する。また、減衰側ピストン３２２は、外周部に減衰側シリンダ本体３１０の内周部との間をシールするシール部材３２Ｓを有している。そして、減衰側ピストン３２２は、減衰側ロッド３２１の移動に伴い、減衰側シリンダ本体３１０の内周をスライド移動する。

減衰側被接続部３３は、一方側に設けられる第１被接続部３３１と、他方側に設けられる第２被接続部３３２とを有する。第１被接続部３３１は、減衰側シリンダ本体３１０の第１開口部３１Ａに対向して設けられる。そして、第１被接続部３３１は、油圧ケーブル部４の後述する第１油圧ケーブル４１が接続する箇所を形成する。また、第２被接続部３３２は、減衰側シリンダ本体３１０の第２開口部３１Ｂに対向して設けられる。そして、第２被接続部３３２は、油圧ケーブル部４の後述する第２油圧ケーブル４２が接続する箇所を形成する。

（減衰部５０の機能・構成）
減衰部５０は、第２軸方向に延びるネジ軸５１と、ネジ軸５１に回転可能に設けられる回転部材５２と、ネジ軸５１や回転部材５２等が収容されるハウジング５３とを有する。そして、実施形態１では、回転部材は５２、ネジ軸５１に回転可能に設けられるとともにネジ軸５１の軸方向おける移動は制限される。さらに、ネジ軸５１は、減衰側ロッド３２１に接続して減衰側ロッド３２１の移動に伴って移動することで回転部材５２を回転させる。

ネジ軸５１は、一方側にボールネジ部５１１が形成されるとともに、一方側の端部において減衰側ロッド３２１の他方側の端部と接続する。また、ネジ軸５１は、他方側にスプライン溝５１２が形成される。ボールネジ部５１１では、複数のボール５４を介して回転部材５２と接続する。また、スプライン溝５１２は、第２軸方向に延びて形成された複数の溝によって構成される。

回転部材５２は、中央に貫通孔を有する略円柱状の部材であって、例えばはずみ車を用いることができる。また、回転部材５２は、内周部にボールネジ部５１１に設けられるボール５４を保持可能な溝を有する。さらに、回転部材５２は、第２軸方向の一方側において第１スラストベアリング５２１に支持され、第２軸方向の他方側において第２スラストベアリング５２２に支持される。
従って、回転部材５２は、第２軸方向においては移動できないが、第２軸方向を回転軸とした回転方向においては回転可能である。そして、回転部材５２は、ネジ軸５１の第２軸方向の移動に伴って、ボールネジ部５１１からボール５４を介して受けた第２軸方向における直線運動を、第２軸方向を回転軸とする回転運動に変換する。

ハウジング５３は、減衰側シリンダ本体３１０の他方側に設けられ、本実施形態では減衰側シリンダ本体３１０と一体的に形成される。また、ハウジング５３は、他方側の端部にスプライン軸受５３３を有する。スプライン軸受５３３は、ネジ軸５１のスプライン溝５１２に噛み合う第２軸方向に延びた溝を有する。そして、スプライン軸受５３３は、ネジ軸５１の他方側を支持する。また、ハウジング５３は、スプライン軸受５３３にてネジ軸５１に接続することによって、ネジ軸５１の第２軸方向における移動は許容するものの、ネジ軸５１の第２軸方向を回転軸とした回転を制限する。

（ガスシリンダ部６０の機能・構成）
ガスシリンダ部６０は、第１ガスシリンダ部６１と、第２ガスシリンダ部６２とを有する。本実施形態では、ガスシリンダ部６０が延びる方向の軸を「第３軸」と称する。そして、図３に示すように、ガスシリンダ部６０の第３軸は、シリンダ部２１の第１軸とは異なるように形成される。さらに、本実施形態では、ガスシリンダ部６０の第３軸は、減衰側シリンダ部３１の第２軸と異なるように形成される。

第１ガスシリンダ部６１は、図３に示すように、本実施形態では第１被接続部３３１に接続する。第１ガスシリンダ部６１は、第１ガスシリンダ６１１と、第１フリーピストン６１２とを有する。
第１ガスシリンダ６１１は、略円筒状の部材であって、第１被接続部３３１に連絡する連絡部６１１Ｈを有する。そして、第１ガスシリンダ６１１は、油圧部２のシリンダ部２１（第１油室Ｙ１）のオイルの流入および流出が可能であってオイルおよびガスを収容する。
第１フリーピストン６１２は、第１ガスシリンダ６１１において第３軸方向に移動可能に設けられる。そして、第１フリーピストン６１２は、第１ガスシリンダ６１１内にて移動可能に設けられオイルとガスとを区分する。本実施形態では、第１フリーピストン６１２によって、第１ガスシリンダ６１１内に第１ガス室Ｇ１と第１リザーバ室Ｒ１とが形成される。

第２ガスシリンダ部６２は、図３に示すように、本実施形態では第２被接続部３３２に接続する。第２ガスシリンダ部６２は、第２ガスシリンダ６２１と、第２フリーピストン６２２とを有する。
第２ガスシリンダ６２１は、略円筒状の部材であって、第２被接続部３３２に連絡する連絡部６２１Ｈを有する。そして、第１ガスシリンダ６１１は、油圧部２のシリンダ部２１（第２油室Ｙ２）のオイルの流入および流出が可能であってオイルおよびガスを収容する。
第２フリーピストン６２２は、第２ガスシリンダ６２１において第３軸方向に移動可能に設けられる。そして、第２フリーピストン６２２は、第２ガスシリンダ６２１内にて移動可能に設けられオイルとガスとを区分する。本実施形態では、第２フリーピストン６２２によって、第２ガスシリンダ６２１内に第２ガス室Ｇ２と第２リザーバ室Ｒ２とが形成される。

［油圧ケーブル部４の構成・機能］
油圧ケーブル部４は、図１に示すように、オイルが流れる第１油圧ケーブル４１と、第２油圧ケーブル４２とを有する。第１油圧ケーブル４１は、一端が油圧部２の第１被接続部２３１に接続し、他端が減衰力発生部３の第１被接続部３３１に接続する。なお、本実施形態の油圧ケーブル部４には、フレキシブルホース等を用いることができる。
そして、第１油圧ケーブル４１は、第１油室Ｙ１と減衰側第１油室Ｌ１との間のオイルの流れを可能にする。また、本実施形態では、第１油圧ケーブル４１は、第１油室Ｙ１と第１リザーバ室Ｒ１との間のオイルの流れも可能にする。また、第２油圧ケーブル４２は、第２油室Ｙ２と減衰側第２油室Ｌ２との間のオイルの流れを可能にする。また、本実施形態では、第２油圧ケーブル４２は、第２油室Ｙ２と第２リザーバ室Ｒ２との間のオイルの流れも可能にする。

［イナーシャダンパ１の作用］
以上のように構成されるイナーシャダンパ１の作用を説明する。
図４は、実施形態１のイナーシャダンパ１の動作を説明するための図である。なお、図４（ａ）が伸張行程時の状態を示し、図４（ｂ）が圧縮行程時の状態を示す。
まず、イナーシャダンパ１の伸張行程時における動作を説明する。
伸張行程時においては、ロッド２２１が第１軸方向の一方側（図４（ａ）においては下方）へ移動すると、ピストン２２２によって第１油室Ｙ１内のオイルが押され、第１油室Ｙ１内の圧力が上昇する。そして、第１油室Ｙ１から第１油圧ケーブル４１にオイルが流れ出る。第１油圧ケーブル４１に流れたオイルは、第２油圧部３０の減衰側第１油室Ｌ１に流れ込む（矢印Ｃ１１）。

そして、オイルが減衰側第１油室Ｌ１に流れ込むことによって、減衰側第１油室Ｌ１の圧力が高くなる。そして、減衰側第１油室Ｌ１におけるオイルの圧力によって、減衰側ピストン３２２が他方側に向けて押される。そして、減衰側ピストン３２２が押されることによって、減衰側ロッド３２１が他方側に移動する。
なお、第２油圧部３０の減衰側第２油室Ｌ２のオイルは、第２油圧ケーブル４２を介して、（ピストン２２２の一方側への移動によって容積が広がり負圧が生じる）第２油室Ｙ２に流れ出る（矢印Ｃ１２）。

さらに、減衰側ロッド３２１の他方側への移動に伴って、減衰部５０に他方側にネジ軸５１を移動する力がかかる。そして、ネジ軸５１が回転部材５２を回転させながら他方側に移動する。このときの回転部材５２の回転の慣性によって、ネジ軸５１に抵抗が発生する。このネジ軸５１にかかる抵抗が、イナーシャダンパ１における伸張行程時の減衰力として作用する。

次に、イナーシャダンパ１の圧縮行程時における動作を説明する。
圧縮行程時においては、ロッド２２１が第１軸方向の他方側（図４（ｂ）においては上方）へ移動すると、ピストン２２２によって第２油室Ｙ２内のオイルが押され、第２油室Ｙ２内の圧力が上昇する。そして、第２油室Ｙ２から第２油圧ケーブル４２にオイルが流れ出る。第２油圧ケーブル４２に流れたオイルは、第２油圧部３０の減衰側第２油室Ｌ２に流れ込む（矢印Ｅ１１）。

そして、オイルが減衰側第２油室Ｌ２に流れ込むことによって、減衰側第２油室Ｌ２の圧力が高くなる。そして、減衰側第２油室Ｌ２におけるオイルの圧力によって、減衰側ピストン３２２が一方側に向けて押される。そして、減衰側ピストン３２２が押されることによって、減衰側ロッド３２１が一方側に移動する。
なお、第２油圧部３０の減衰側第１油室Ｌ１のオイルは、第１油圧ケーブル４１を介して、（ピストン２２２の他方側への移動によって容積が広がり負圧が生じる）第１油室Ｙ１に流れ出す（矢印Ｅ１２）。

さらに、減衰側ロッド３２１の一方側への移動に伴って、減衰部５０に一方側にネジ軸５１を移動する力がかかる。そして、ネジ軸５１が回転部材５２を回転させながら一方側に移動する。このときの回転部材５２の回転の慣性によって、ネジ軸５１に抵抗が発生する。このネジ軸５１にかかる抵抗が、イナーシャダンパ１における圧縮行程時の減衰力として作用する。

以上のように構成されるイナーシャダンパ１において、油圧部２のロッド２２１に第１軸方向と交差する方向の力である横力が作用した場合を想定する。そして、本実施形態のイナーシャダンパ１では、ロッド２２１が設けられる油圧部２と減衰力発生部３とは分離され、油圧ケーブル部４を介した油圧によって力の伝達を行っている。従って、油圧部２のロッド２２１に横力が入力されても、減衰力発生部３の例えばネジ軸５１に横力による影響が及ばない。従って、本実施形態のイナーシャダンパ１では、ロッド２２１が横力を受けることにより、例えばネジ軸５１と回転部材５２とが外れるといったことがなく、装置の信頼性を向上させることが可能になる。

また、本実施形態のイナーシャダンパ１は、入力条件が不安定な例えば公道を走行するような一般的な四輪自動車等に搭載することによって、イナーシャダンパ１およびイナーシャダンパ１が搭載される機器の損傷を特に抑制することができる。さらに、本実施形態のイナーシャダンパ１のように、ネジ軸５１と回転部材５２とがボールねじ構造によって接続している構成を前提とする場合に、特に信頼性の向上に寄与することができる。

ところで、油圧部２のロッド２２１に一方向に瞬間的に大きな力がかかる場合がある。このような場合、上述したようにネジ軸５１が回転部材５２を回転させながら移動する間もなく、ロッド２２１の加速度が大きくなる。これに対して、本実施形態のイナーシャダンパ１では、ガスシリンダ部６０を備えることによって、油圧部２に瞬間的に大きな力が入力した場合であっても、イナーシャダンパ１やイナーシャダンパ１に接続する機器の損傷を防止することが可能になる。以下、この場合におけるオイルの流れを具体的に説明する。

まず、イナーシャダンパ１の伸張行程時においてロッド２２１が一方側に向けて瞬間的に移動した場合について説明する。
図４（ａ）に示すように、ロッド２２１が一方側へと急激に移動した場合において、回転部材５２が回転し始めるまでは減衰側ロッド３２１および減衰側ピストン３２２が移動しない。そのため、減衰側第１油室Ｌ１および第１油室Ｙ１のオイル圧が高まる。そして、オイルは、第１油圧ケーブル４１を介して、第１ガスシリンダ部６１の第１リザーバ室Ｒ１に流れる（破線矢印Ｐ１１）。第１リザーバ室Ｒ１に流れたオイルは、第１フリーピストン６１２を押す。さらに、第１フリーピストン６１２は、第１ガス室Ｇ１を縮めながら移動することで、オイルの急激な体積変化を許容する。
なお、ロッド２２１の一方側への急激な移動に伴って、第２ガスシリンダ部６２の第２リザーバ室Ｒ２のオイルは、第２油圧ケーブル４２を介して、第２油室Ｙ２に流れ出す（破線矢印Ｐ１２）。
以上のように、ロッド２２１が一方側に向けて急激に移動しようとする場合であっても、ロッド２２１の移動が許容される。従って、ロッド２２１自体やロッド２２１に接続する部材の損傷が防止される。

次に、イナーシャダンパ１の圧縮行程時においてロッド２２１が他方側に向けて瞬間的に移動した場合について説明する。
図４（ｂ）に示すように、ロッド２２１が他方側へと急激に移動した場合において、回転部材５２が回転し始めるまでは減衰側ロッド３２１および減衰側ピストン３２２が移動しない。そのため、減衰側第２油室Ｌ２および第２油室Ｙ２のオイル圧が高まる。そして、オイルは、第２油圧ケーブル４２を介して、第２ガスシリンダ部６２の第２リザーバ室Ｒ２に流れる（破線矢印Ｑ１１）。第２リザーバ室Ｒ２に流れたオイルは、第２フリーピストン６２２を押す。さらに、第２フリーピストン６２２は、第２ガス室Ｇ２を縮めながら移動することで、オイルの急激な体積変化を許容する。
なお、ロッド２２１の他方側への急激な移動に伴って、第１ガスシリンダ部６１の第１リザーバ室Ｒ１のオイルは、第１油圧ケーブル４１を介して、第１油室Ｙ１に流れ出す（破線矢印Ｑ１２）。
このように、ロッド２２１が他方側に向けて急激に移動しようとする場合であっても、ロッド２２１の移動が許容される。従って、ロッド２２１自体やロッド２２１に接続する部材の損傷が防止される。
以上説明したとおり、本実施形態のイナーシャダンパ１では、ガスシリンダ部６０を備えることによって、装置の信頼性をさらに向上させることが可能となる。

また、本実施形態のイナーシャダンパ１では、油圧部２と減衰力発生部３とが分離している。そのため、例えば車両等において車体と車軸との連結箇所には油圧部２のみを配置し、減衰力発生部３は他の箇所に設けることができる。従って、設置箇所の制約が厳しい場合であっても、レイアウト上の融通を利かせることができる。さらに、例えば減衰力発生部３は車両の下方に設置することも可能となるため、車両の低重心化を図ることもできる。

＜実施形態２＞
図５は、実施形態２のイナーシャダンパ１の概念図である。
実施形態２のイナーシャダンパ１においても、実施形態１と同様に、シリンダ部２１の第１軸方向に移動するロッド２２１の移動により生じるシリンダ部２１内のオイルの流れによって回転しロッド２２１の移動に抵抗を与える回転部材７２（後述）を備える。
以下で、実施形態２のイナーシャダンパ１の構成について詳述する。
なお、実施形態２において、実施形態１と同様な部材等については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

実施形態２のイナーシャダンパ１は、油圧部２と、減衰力発生部７と、油圧部２および減衰力発生部７を接続する油圧ケーブル部４とを有する。また、減衰力発生部７は、減衰力を発生させる減衰部７０とガスシリンダ部６０とを有する。
また、実施形態２のイナーシャダンパ１では、図５に示すように、減衰力発生部７の減衰部７０の第２軸は、油圧部２の第１軸と異なるように形成される。

（減衰部７０の構成・機能）
減衰部７０は、第２軸方向に延びるネジ軸７１と、ネジ軸７１に回転可能に設けられる回転部材７２と、ネジ軸７１や回転部材７２等が収容される第３シリンダ７３と（収容部）、第３シリンダ７３の一方側に設けられる第１ピストン７４と、第３シリンダ７３の他方側に設けられる第２ピストン７５と、第１ピストン７４の一方側に配置される第１スプライン支持部７６と、第２ピストン７５の他方側に配置される第２スプライン支持部７７とを有する。
そして、実施形態２のイナーシャダンパ１では、回転部材７２は、固定されたネジ軸７１に回転可能に設けられる。さらに、回転部材７２は、オイルによって押されてネジ軸７１を回転軸として回転する。

ネジ軸７１は、第２軸方向の中央部にボールネジ部７１１が形成されるとともに、両端部が第３シリンダ７３に固定される。従って、ネジ軸７１は、第２軸方向に移動せず、第２軸方向を回転軸とする回転方向において回転しない。また、ボールネジ部７１１において、ネジ軸７１は、複数のボール（不図示）を介して回転部材７２と接続される。
回転部材７２は、中央に貫通孔を有する略円柱状の部材であって、例えばはずみ車を用いることができる。また、回転部材７２は、内周部にボールネジ部７１１に設けられるボール（不図示）を保持可能な溝を有する。

第３シリンダ７３は、略円筒形状に形成される部材である。そして、第３シリンダ７３は、油圧部２のシリンダ部２１のオイルの流入および流出が可能であって、回転部材７２を収容する。

第１ピストン７４は、略円筒形状に形成された部材である。第１ピストン７４は、第３シリンダ７３の第２軸方向に移動可能に設けられる。そして、第１ピストン７４は、第３シリンダ７３の一方側にオイルを収容する一方側油室Ｓ１を形成する。そして、第１ピストン７４は、第１スラストベアリング７２１を介して、回転部材７２の一方側に設けられる。また、第１ピストン７４は、内側に第２軸方向に延びる複数の溝７４１が形成されている。

第２ピストン７５は、略円筒形状に形成された部材である。第２ピストン７５は、第３シリンダ７３の第２軸方向に移動可能に設けられる。そして、第２ピストン７５は、第３シリンダ７３の他方側にオイルを収容する他方側油室Ｓ２を形成する。そして、第２ピストン７５は、第２スラストベアリング７２２を介して、回転部材７２の他方側に設けられる。また、第２ピストン７５は、内側に第２軸方向に延びる複数の溝７５１が形成されている。

第１スプライン支持部７６は、略円筒形状に形成された部材である。第１スプライン支持部７６の外径は、第１ピストン７４の内径と略同じに形成される。そして、第１スプライン支持部７６は、外周に第２軸方向に延びて形成された複数の溝を有する。この第１スプライン支持部７６の溝は、第１ピストン７４の溝７４１と噛み合うことが可能に構成されている。従って、第１スプライン支持部７６は、第１ピストン７４を第２軸方向においては移動可能に支持するとともに、第２軸方向を回転軸とする第１ピストン７４の回転を制限する。

第２スプライン支持部７７は、略円筒形状に形成された部材である。第２スプライン支持部７７の外径は、第２ピストン７５の内径と略同じに形成される。そして、第２スプライン支持部７７は、外周に第２軸方向に延びて形成された複数の溝を有する。この第２スプライン支持部７７の溝は、第２ピストン７５の溝７５１と噛み合うことが可能に構成されている。従って、第２スプライン支持部７７は、第２ピストン７５を第２軸方向においては移動可能に支持するとともに、第２軸方向を回転軸とする第２ピストン７５の回転を制限する。

［実施形態２のイナーシャダンパ１の作用］
以上のように構成される実施形態２のイナーシャダンパ１の作用を説明する。
図６は、実施形態２のイナーシャダンパ１の動作を説明するための図である。なお、図６（ａ）が伸張行程時の状態を示し、図６（ｂ）が圧縮行程時の状態を示す。
まず、イナーシャダンパ１の伸張行程時における動作を説明する。
伸張行程時においては、ロッド２２１およびピストン２２２が第１軸方向の一方側（図６（ａ）においては下方）へ移動すると、減衰部７０の一方側油室Ｓ１にオイルが流れ込む（矢印Ｃ２１）。

そして、オイルが一方側油室Ｓ１に流れ込むことによって、一方側油室Ｓ１の圧力が高くなる。そして、一方側油室Ｓ１におけるオイルの圧力によって、第１ピストン７４が他方側に向けて押される。さらに、第１ピストン７４によって、第１スラストベアリング７２１を介して回転部材７２が他方側に向けて押される。
なお、減衰部７０の他方側油室Ｓ２のオイルは、第２油圧ケーブル４２を介して、（ピストン２２２の一方側への移動によって容積が広がり負圧が生じる）第２油室Ｙ２に流れ出す（矢印Ｃ２２）。

さらに、回転部材７２がネジ軸７１に対して回転しながら他方側に向けて移動する。このときの回転部材７２の回転の慣性によって、第１ピストン７４に抵抗が発生する。この第１ピストン７４にかかる抵抗が、イナーシャダンパ１における伸張行程時の減衰力として作用する。

次に、イナーシャダンパ１の圧縮行程時における動作を説明する。
圧縮行程時においては、ロッド２２１およびピストン２２２が第１軸方向の他方側（図６（ｂ）においては上方）へ移動すると、減衰部７０の他方側油室Ｓ２にオイルが流れ込む（矢印Ｅ２１）。

そして、オイルが他方側油室Ｓ２に流れ込むことによって、他方側油室Ｓ２の圧力が高くなる。そして、他方側油室Ｓ２におけるオイルの圧力によって、第２ピストン７５が一方側に向けて押される。さらに、第２ピストン７５によって、第２スラストベアリング７２２を介して回転部材７２が他方側に向けて押される。
なお、減衰部７０の一方側油室Ｓ１のオイルは、第１油圧ケーブル４１を介して、（ピストン２２２の他方側への移動によって容積が広がり負圧が生じる）第１油室Ｙ１に流れ出す（矢印Ｅ２２）。

さらに、回転部材７２がネジ軸７１に対して回転しながら一方側に向けて移動する。このときの回転部材７２の回転の慣性によって、第２ピストン７５に抵抗が発生する。この第２ピストン７５にかかる抵抗が、イナーシャダンパ１における圧縮行程時の減衰力として作用する。

実施形態２のイナーシャダンパ１においても、（実施形態１のイナーシャダンパ１と同様に）、例えば油圧部２のロッド２２１に瞬間的に大きな力がかかる場合、第１ガス室Ｇ１、第２ガス室Ｇ２の体積を変形させることにより、（第１油室Ｙ１、第２油室Ｙ２内の）オイルの急激な体積変化を許容し、イナーシャダンパ１等の損傷を防止できる（破線矢印Ｐ２１，Ｐ２２，Ｑ２１，Ｑ２２：図６（ａ）および図６（ｂ）参照）。

以上のように構成される実施形態２のイナーシャダンパ１において、油圧部２のロッド２２１に横力が入力されても、減衰力発生部３の例えばネジ軸７１に横力による影響が及ばない。従って、実施形態２のイナーシャダンパ１では、ロッド２２１が横力を受けることにより、例えばネジ軸７１と回転部材７２との外れを防止でき装置の信頼性を向上させることが可能になる。

なお、例えば本実施形態１では、単一の減衰力発生部３に対して、油圧ケーブル部４を介して単一の油圧部２を接続する例を用いて説明したが、これに限定されない。例えば、単一の減衰力発生部３に対して複数の油圧部２を接続するように構成しても良い。この場合、例えば自動車の右側の前輪と左側の前輪との２つの車輪に対してそれぞれ油圧部２を設置する。そして、２つの油圧部２に対して単一の減衰力発生部３により減衰力を発生させるようにする。このように構成することによって、装置の小型化を図ることが可能となる。

また、実施形態１および２では、ネジ軸５１に回転可能に設けられる回転部材５２の回転慣性によって減衰力を発生させているが、直線方向に移動に伴って回転部材が回転し回転慣性が生じる機構であればこの構成に限定されるものではない。例えば比較的重量のあるピニオンギアと、ピニオンギアに接続するラック軸を設ける。そして、例えば実施形態１において、油圧ケーブル部４を介して、油圧部２のロッド２２１およびピストン２２２の移動によって生じるオイルの流れによりラック軸に直線方向の力が入力するように構成する。この構成においても、例えば油圧部２においてロッド２２１が横力を受けた場合であっても、例えばピニオンギアとラック軸との外れを防止でき、装置の信頼性を向上させることができる。

なお、実施形態１および実施形態２のイナーシャダンパ１はガスシリンダ部６０を備えているが、ガスシリンダ部６０を設けることに限定するものではない。
また、実施形態１において単一の回転部材５２を設ける例、また実施形態２において単一の回転部材７２を設ける例を用いて説明しているが、これらに限定する訳ではない。例えば実施形態１において、ネジ軸５１に複数の回転部材５２を設ける構成を採用しても構わない。

さらに、実施形態１と実施形態２とを組み合わせる構成を用いても良い。すなわち、油圧部２のシリンダ部２１内の流体の流れによって、実施形態１の減衰部５０における回転部材５２および実施形態２の減衰部７０の回転部材７２の両方がそれぞれ回転しロッド２２１の移動に抵抗を与える。この場合、例えばシリンダ部２１のオイルの流入および流出が可能であって、回転部材７２および回転部材５２を移動させる移動部材を収容する収容部を設けることによって実現することができる。

１…イナーシャダンパ、２…油圧部、３…減衰力発生部、４…油圧ケーブル部、３０…第２油圧部、５０…減衰部、５１…ネジ軸、５２…回転部材、６０…ガスシリンダ部、７０…減衰部

Claims

車体と車輪との間に設けられて緩衝する緩衝装置であって、
流体を収容する第１シリンダと、
前記第１シリンダ内にて移動可能に設けられて前記第１シリンダ内の前記流体を区画する区画部材に接続するとともに一部が前記第１シリンダから突出しているロッドと、
前記第１シリンダの前記流体の流入および流出が可能であって、前記ロッドの移動に伴う前記流体の流れによって回転する回転部材を収容する第２シリンダと、
前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間で流れる前記流体の流入および流出が可能な流体室と、移動可能に設けられる区分部材によって前記流体室と区分され気体を収容する気体室と、を有するガスシリンダと、
を備える緩衝装置。
前記回転部材は、固定されたネジ軸に回転可能に設けられ、
前記回転部材は、前記流体によって押されて前記ネジ軸を回転軸として回転する請求項１に記載の緩衝装置。
前記第２シリンダは、第２ロッドが接続するとともに前記第２シリンダ内の前記流体を区画する第２区画部材を含み、
前記回転部材は、ネジ軸に回転可能に設けられるとともに前記ネジ軸方向における移動は制限され、
前記ネジ軸は、前記第２ロッドに接続して前記第２ロッドの移動に伴って移動することで前記回転部材を回転させる請求項１に記載の緩衝装置。