JP6777506B2 - 車両用補強部材および車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両用補強部材およびそれを備えた車両に関する。

車両の走行時には、車体に微小な変形および振動が生じる。このような車体の変形および振動を抑制するために、車体の主要部分にダンパーを設けることが提案される。特許文献１記載の補強部材は、車体の左右の壁部を連結するように設けられる。この補強部材は、ハイドロリックダンパーとして機能し、粘性的減衰力によって車体の変形および振動を抑制する。

特開２００２−２１１４３７号公報

しかしながら、車体の大きさおよび形状によって、変形および振動を抑制するために必要な減衰力は異なる。また、路面状態等の車両の使用環境によっても、必要な減衰力は異なる。上記文献の補強部材では、減衰力を調整することができない。そのため、車体または使用環境によって、異なる補強部材を用意する必要がある。そこで、高い汎用性を有する補強部材が求められる。

本発明の目的は、減衰力を調整可能で高い汎用性を有する車両用補強部材およびそれを備えた車両を提供することである。

（１）本発明に係る車両用補強部材は、車両の車体上の２点間に設けられる車両用補強部材であって、シリンダと、シリンダの内部を気体室と主液体室とに区画するとともにシリンダ内で軸方向に移動可能に設けられる第１のピストンと、主液体室を第１の副液体室と第２の副液体室とに区画するとともにシリンダ内で軸方向に移動可能に主液体室に設けられる第２のピストンと、第２のピストンに連結されるとともに第２の副液体室を通ってシリンダの外部に延びるピストンロッドと、主液体室における第２のピストンの移動負荷を調整する調整機構とを備え、気体室に気体が封入されるとともに第１および第２の副液体室に液体が封入され、ピストンロッドは、車体上の２点のうち一方に連結され、シリンダは、車体上の２点のうち他方に連結され、第２のピストンおよびピストンロッドの少なくとも一方は、第１の副液体室と第２の副液体室とを連通させる連通路を有し、調整機構は、連通路における液体の移動量を調整することにより移動負荷を調整する。

この車両用補強部材においては、第１のピストンによりシリンダの内部が気体室と主液体室とに区画され、第２のピストンにより主液体室が第１の副液体室と第２の副液体室とに区画される。気体室には気体が封入され、第１および第２の副液体室には液体が封入される。第２のピストンおよびピストンロッドの少なくとも一方に設けられた連通路を通して、第１の副液体室と第２の副液体室とが互いに連通する。第２のピストンにピストンロッドが連結され、ピストンロッドが車体上の２点のうち一方に連結される。また、シリンダが車体上の２点のうち他方に連結される。

車体上の２点の変位または振動により、シリンダ内の第２のピストンに軸方向の力が働く。それにより、第２のピストンがシリンダ内で軸方向に移動するとともに、連通路を通して第１の副液体室と第２の副液体室との間で液体が流動する。この場合、液体の流動による減衰力が発生し、車体上の２点の変位および振動が抑制される。また、第１のピストンが気体室内の気体の圧力を受けつつ軸方向に移動する。これにより、第１の副液体室と第２の副液体室との間の圧力差が抑制され、キャビテーションの発生が抑制される。

調整機構によって連通路における液体の移動量が調整されることにより、第２のピストンの移動負荷が調整される。これにより、車体の大きさおよび使用環境に適するように、車両用補強部材の減衰力を調整することができる。したがって、車両用補強部材の汎用性が高まる。

（２）調整機構は、連通路において液体が通過可能な断面積を変化させることにより連通路における液体の移動量を調整してもよい。この場合、簡単な構成で車両用補強部材の減衰力を調整することが可能となる。

（３）調整機構は、連通路内に挿入可能な挿入部を有する移動部材と、移動部材を移動させる駆動機構とを含み、駆動機構は、移動部材の移動により連通路と挿入部との間の相対的な位置関係を変化させることにより連通路において液体が通過可能な断面積を変化させてもよい。

この場合、駆動機構によって移動部材が移動されると、連通路と挿入部との間の相対的な位置関係が変化することにより、連通路において液体が通過可能な断面積が変化する。それにより、連通路における液体の移動量が調整される。したがって、簡単な構成で車両用補強部材の減衰力を調整することが可能となる。

（４）第２のピストンに軸方向に沿った貫通孔が形成され、ピストンロッドは、第２のピストンの貫通孔に挿入されるロッド部材と、袋ナットとを含み、ロッド部材には、軸方向に延びる移動通路が形成されるとともに、移動通路と第２の副液体室とを連通させる連通開口が形成され、ロッド部材の一端部は第１の副液体室に突出し、袋ナットは、ロッド部材の一端部に取り付けられ、袋ナットには、第１の副液体室とロッド部材の移動通路とを連通させる連通孔が形成され、移動部材は、ロッド部材の移動通路に移動可能に挿入されるアジャストロッドを含み、アジャストロッドの先端部は、挿入部として袋ナットの内部に位置可能であり、連通路は、袋ナットの連通孔、ロッド部材の内面とアジャストロッドの外面との間の隙間、およびロッド部材の連通開口により形成され、駆動機構は、アジャストロッドをロッド部材に対して相対的に移動させることにより袋ナットの連通孔と挿入部との間の位置関係を変化させてもよい。

この場合、第２のピストンの移動に伴い、袋ナットの連通孔、ロッド部材の内面とアジャストロッドの外面との間の隙間、およびロッド部材の連通開口を通して、第１の副液体室と第２の副液体室との間で液体が流動する。駆動機構によってアジャストロッドがロッド部材に対して相対的に移動されると、アジャストロッドの挿入部と袋ナットの連通孔との間の位置関係が変化する。これにより、連通路において液体が通過可能な断面積が変化し、連通路における液体の移動量が調整される。

このように、袋ナットに連通孔が形成されるとともに、ロッド部材の移動通路に挿入されたアジャストロッドが移動されることにより、連通路における液体の移動量が調整される。したがって、簡単でかつコンパクトな構成で、車両用補強部材の減衰力を調整することができる。

（５）挿入部は、テーパ形状を有してもよい。この場合、アジャストロッドの移動に伴い、液体が通過可能な断面積が漸次変化する。それにより、連通路における液体の移動量の微細な調整が可能となる。

（６）ロッド部材の移動通路およびアジャストロッドは円形の断面をそれぞれ有し、駆動機構は、アジャストロッドの外面に設けられる第１のねじ山と、第１のねじ山と噛み合うようにロッド部材の内面に設けられる第２のねじ山と、アジャストロッドを回転させてロッド部材の移動通路内で移動させる回転機構とを含んでもよい。

この場合、回転機構によってアジャストロッドが回転されることにより、ロッド部材に対してアジャストロッドが軸方向に移動する。それにより、簡単な構成で、液体が通過可能な断面積を変化させることができる。

（７）ロッド部材は、軸方向に延びる円筒状部材であり、アジャストロッドは、ピストンロッドの他端部から突出する突出端部を有し、回転機構は、アジャストロッドの突出端部に取り付けられてもよい。この場合、アジャストロッドに対する回転機構の取付が容易になる。

（８）車両用補強部材は、第２のピストンを軸方向における一方の向きに付勢する付勢部材をさらに備えてもよい。この場合、付勢部材によって第２のピストンが適切な位置に安定的に保持される。

（９）車両用補強部材は、ピストンロッドを車体上の２点のうち一方に連結する第１の連結部をさらに備え、第１の連結部は、シリンダの外部においてピストンロッドの外面の部分に取り付けられる取付部と、ピストンロッドの軸心の延長線とオフセットして軸方向に延びる第１の延伸部とを含んでもよい。

この場合、第１の連結部によってピストンロッドを車体に容易に連結することできる。また、第１の連結部がピストンロッドの軸心の延長線とオフセットしているので、ピストンロッドの延長線上にスペースが形成される。そのスペースを利用することにより、調整機構の構成を簡単にすることができる。

（１０）車両用補強部材は、シリンダを車体上の２点のうち他方に連結する第２の連結部をさらに備え、第２の連結部は、ピストンロッドの延長線上に位置するように軸方向に延びる第２の延伸部を含んでもよい。この場合、第２の連結部によってシリンダを車体に容易に連結することができる。

（１１）本発明に係る車両は、車体と、車体上の２点間に取り付けられる上記の車両用補強部材とを備える。

この車両においては、上記の車両用補強部材が用いられるので、車体の変形および振動を抑制することができる。また、車両用補強部材の減衰力を調整することができるので、種々の車両および種々の使用環境において、走行の安定性を高めることができる。

本発明によれば、車両用補強部材の減衰力を調整することができ、車両用補強部材の汎用性が高まる。

本発明の実施の形態に係る車両用補強部材を備えた車両について説明するための模式図である。 補強部材の外観図である。 補強部材の断面図である。 シリンダの内部を示す拡大断面図である。 シリンダの外部に位置するロッド部材およびアジャストロッドの部分の拡大断面図である。 シリンダ内におけるピストンの移動について説明するための図である。 シリンダ内におけるピストンの移動について説明するための図である。 調整機構の詳細について説明するための図である。 回転機構の具体例について説明するための図である。 回転機構の具体例について説明するための図である。 シール部材とねじ山との間の距離について説明するための図である。 シール部材とねじ山との間の距離について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態に係る車両用補強部材および車両について図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、車両としての自動四輪車に車両用補強部材が設けられる。

［１］車両
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用補強部材を備えた車両について説明するための模式図である。図１に示すように、車両１は、原動機ＰＭ、車台２および車体３を含む。原動機ＰＭは、例えばエンジンであり、車両１を走行させるための動力を発生する。車台２は、主として原動機ＰＭにより発生される動力が伝達される部分を含む。具体的には、車台２は、左右一対の前輪１１、左右一対の後輪１２、車軸１１ａ，１２ａおよび左右一対のサスペンション（図示せず）を含む。一対の前輪１１は、車軸１１ａの一端および他端に設けられ、一対の後輪１２は、車軸１２ａの一端および他端に設けられる。

車体３は、車台２により支持される。車体３は、主として原動機ＰＭにより発生される動力が伝達されない部分を含む。具体的には、車体３は、左右一対の本体フレーム５および外枠部６を含む。一対の本体フレーム５は、それぞれ車両前後方向に延びる。左の前輪１１および左の後輪１２は、それぞれサスペンション（図示せず）を介して左の本体フレーム５に連結され、右の前輪１１および右の後輪１２は、それぞれサスペンション（図示せず）を介して右の本体フレーム５に連結される。外枠部６は、左および右の本体フレーム５と一体的に設けられる。外枠部６は、ボンネット、ルーフおよびバンパー等を含み、車両の外形を形成する。

補強部材１００は、車体３上の予め定められた２点間に設けられる。本例では、一対の本体フレーム５を連結するように、一対の補強部材１００が設けられる。一方の補強部材１００は、一対の本体フレーム５の前端部を連結するように設けられ、他方の補強部材１００は、一対の本体フレーム５の後端部を連結するように設けられる。

［２］補強部材の構成
図２は、補強部材１００の外観図である。図３は、補強部材１００の断面図である。図２に示すように、補強部材１００は、シリンダ１０を有する。シリンダ１０は、連結部材Ｅ１を介して一方の本体フレーム５（図３）に連結される。シリンダ１０から突出するようにピストンロッド４０が設けられる。ピストンロッド４０は、連結部材Ｅ２を介して他方の本体フレーム５（図３）に連結される。

以下、シリンダ１０の軸心と一致する直線を軸心線ＣＬと呼び、軸心線ＣＬに平行な方向を軸方向と呼ぶ。また、便宜的に、シリンダ１０の一端部から他端部に向かう方向を右方と呼び、シリンダ１０の他端部から一端部に向かう方向を左方と呼ぶ。

図３に示すように、補強部材１００は、ピストン２０，３０および調整機構５０を含む。ピストン２０，３０は、それぞれシリンダ１０内で軸方向に移動可能に設けられる。ピストン２０によって、シリンダ１０の内部が気体室Ｃ１と主液体室Ｃ２とに区画される。気体室Ｃ１は、ピストン２０の左方に位置し、主液体室Ｃ２は、ピストン２０の右方に位置する。ピストン３０はピストン２０の右方に配置される。主液体室Ｃ２は、ピストン３０によってさらに副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２とに区画される。副液体室Ｃ２１は、ピストン３０の左方に位置し、副液体室Ｃ２２は、ピストン３０の右方に位置する。ピストン３０には、軸心線ＣＬに沿うように貫通孔Ｈ１が形成されている。

気体室Ｃ１には、気体が封入され、副液体室Ｃ２１，Ｃ２２には液体が封入される。気体室Ｃ１に封入される気体は、例えば窒素である。また、本例では、副液体室Ｃ２１，Ｃ２２に液体としてオイルが封入される。

シリンダ１０の左端部には、閉塞部材７０が取り付けられる。閉塞部材７０は、閉塞部７１および雄ねじ７２を含む。閉塞部７１は、シリンダ１０の左端部を閉塞する。雄ねじ７２は、閉塞部７１から軸心線ＣＬに沿って左方に延びる。

連結部材Ｅ１は、延伸部Ｅ１ａおよび固定部Ｅ１ｂを含む。延伸部Ｅ１ａは、軸方向に棒状に延びる。固定部Ｅ１ｂは、Ｌ字状の断面を有し、延伸部Ｅ１ａの左端に設けられる。延伸部Ｅ１ａの右端部から軸方向に延びるように一定の深さのねじ孔ＨＡが形成されている。閉塞部材７０の雄ねじ７２がねじ孔ＨＡにねじ込まれることにより、連結部材Ｅ１が閉塞部材７０に固定される。固定部Ｅ１ｂには、ボルト孔ＨＢが形成されている。ボルト孔ＨＢにボルトＢ１が挿入され、ボルトＢ１の先端部にナットＮ１が取り付けられることにより、連結部材Ｅ１が一方の本体フレーム５に固定される。

ピストンロッド４０は、軸方向に延びる円筒状のロッド部材４１および袋ナット４２を含む。ロッド部材４１は、ピストン３０の貫通孔Ｈ１に挿入されるとともに、副液体室Ｃ２２を通ってシリンダ１０の外部まで軸方向に延びる。ロッド部材４１の軸心は、軸心線ＣＬと一致する。ロッド部材４１には、軸方向に延びる移動通路４１ｂが形成されている。ロッド部材４１の左端部は、ピストン３０の一面から副液体室Ｃ２１に突出する。袋ナット４２は、ロッド部材４１の左端部に取り付けられる。

調整機構５０は、棒状のアジャストロッド５１および回転機構５２を含む。アジャストロッド５１は、ロッド部材４１の移動通路４１ｂに移動可能に挿入される。アジャストロッド５１の軸心は、軸心線ＣＬと一致する。

アジャストロッド５１の右端部は、ピストンロッド４０の右端部から突出する。アジャストロッド５１の右端部に、取付部５１ｘを介して回転機構５２が取り付けられる。回転機構５２は、アジャストロッド５１を軸方向に移動させる。回転機構５２の詳細については後述する。

連結部材Ｅ２は、取付部Ｅ２ａおよび延伸部Ｅ２ｂを含む。取付部Ｅ２ａには、挿入孔ＨＣが形成されている。挿入孔ＨＣにロッド部材４１が挿入される。連結部材Ｅ２を挟むように、ナットＮＡ，ＮＢがロッド部材４１に取り付けられる。これにより、連結部材Ｅ２がロッド部材４１の外周面上に固定される。延伸部Ｅ２ｂは、軸心線ＣＬとオフセットして軸方向に延びる。延伸部Ｅ２ｂには、ボルト孔ＨＤが形成されている。ボルト孔ＨＤにボルトＢ２が挿入され、ボルトＢ２の先端部にナットＮ２が取り付けられることにより、連結部材Ｅ２が他方の本体フレーム５に固定される。

図４は、シリンダ１０の内部を示す拡大断面図である。図４に示すように、ピストン３０には、副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２とを連通させる複数の連通孔３０ａおよび複数の連通孔３０ｂが設けられる。図４においては、１つの連通孔３０ａおよび１つの連通孔３０ｂのみが示される。連通孔３０ａは、ピストン３０の左面から右面に向かって、シリンダ１０の内周面に漸次近づくように延びる。連通孔３０ｂは、ピストン３０の右面から左面に向かって、シリンダ１０の内周面に漸次近づくように延びる。ピストン３０の左面とは、副液体室Ｃ２１に向けられるピストン３０の面であり、ピストン３０の右面とは、副液体室Ｃ２２に向けられるピストン３０の面である。

ピストン３０の左面と当接するように、ロッド部材４１の外周面上に円環状のバルブプレート３２ａが配置され、ピストン３０の右面と当接するように、ロッド部材４１の外周面上に円環状のバルブプレート３２ｂが配置される。バルブプレート３２ａは、連通孔３０ａの左端部開口を閉塞するように設けられる。バルブプレート３２ｂは、連通孔３０ｂの右端部開口を閉塞するように設けられる。連通孔３０ｂの左端部開口は、バルブプレート３２ａにより閉塞されず、連通孔３０ａの右端部開口は、バルブプレート３２ｂにより閉塞されない。バルブプレート３２ａ，３２ｂは、オイルの流動に対する抵抗として作用する。

バルブプレート３２ａの左方には、円環状の離間部材３３ａおよび円環状のワッシャ３４ａが配置される。離間部材３３ａはバルブプレート３２ａと当接し、ワッシャ３４ａは、離間部材３３ａと当接する。バルブプレート３２ｂの右方には、円環状の離間部材３３ｂおよび円環状のワッシャ３４ｂが配置される。離間部材３３ｂはバルブプレート３２ｂと当接し、ワッシャ３４ｂは、離間部材３３ｂと当接する。離間部材３３ａ，３３ｂの外径は、バルブプレート３２ａ，３２ｂの外径よりもそれぞれ小さく、かつワッシャ３４ａ，３４ｂの外径よりもそれぞれ小さい。

副液体室Ｃ２２に位置するロッド部材４１の外周面の部分には、段差部４１ａが形成されている。ワッシャ３４ｂは、段差部４１ａに当接する。これにより、ワッシャ３４ｂの右方への移動が制限される。袋ナット４２の締め付けにより、ピストン３０、バルブプレート３２ａ，３２ｂ、離間部材３３ａ，３３ｂおよびワッシャ３４ａ，３４ｂがロッド部材４１に対して固定される。

シリンダ１０の右端部近傍において、シリンダ１０の内周面とロッド部材４１の外周面との間に、円環状の押圧部材４４、円環状のシール部材４５，４５ａおよび略円筒状の閉塞部材４６が配置される。シール部材４５，４５ａは互いに重なるように配置され、押圧部材４４および閉塞部材４６は、軸方向においてシール部材４５，４５ａを挟むようにシール部材４５，４５ａの左右にそれぞれ配置される。シリンダ１０の内周面には、一対の位置決めリング４７が取り付けられる。押圧部材４４および閉塞部材４６は、シール部材４５，４５ａを押圧した状態で、位置決めリング４７によりシリンダ１０に対して位置決めされる。シール部材４５，４５ａは、ゴム等からなる弾性部材であり、押圧部材４４および閉塞部材４６の押圧によってシリンダ１０の内周面およびロッド部材４１の外周面に密着する。これにより、主液体室Ｃ２が液密に封止される。押圧部材４４、シール部材４５および閉塞部材４６はシリンダ１０に固定されている。ロッド部材４１は、押圧部材４４、シール部材４５，４５ａおよび閉塞部材４６に対して軸方向に対して移動可能である。

ワッシャ３４ｂと押圧部材４４との間には、ピストンロッド４０の外周面を取り囲むように軸方向に延びる付勢部材４８が配置される。付勢部材４８は、軸方向においてピストン３０を付勢する。これにより、主液体室Ｃ２内でピストン３０が適切な位置に安定的に保持される。

アジャストロッド５１の左端部には、左方に向かって漸次径小となるテーパ部５１ａが設けられる。テーパ部５１ａは、ロッド部材４１の左端部から副液体室Ｃ２１に突出する。アジャストロッド５１の外径は、ロッド部材４１の内径よりも小さい。そのため、移動通路４１ｂの内周面とアジャストロッド５１の外周面との間には、連通路Ｒ１が形成される。ロッド部材４１には、連通路Ｒ１と副液体室Ｃ２２とを連通させる複数の連通開口Ｒ２が形成される。

袋ナット４２には、軸心線ＣＬに沿った連通孔４２ａが形成される。連通孔４２ａの内径は、アジャストロッド５１の外径よりも小さい。このように、ピストンロッド４０には、連通孔４２ａ、連通路Ｒ１および連通開口Ｒ２を含む連通路Ｒ１０が形成される。連通路Ｒ１０を通して、副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２とが互いに連通する。

図５は、シリンダ１０の外部に位置するロッド部材４１およびアジャストロッド５１の部分の拡大断面図である。図５に示すように、シリンダ１０の外部において、アジャストロッド５１の外周面には、一対の円環状のシール部材５５が取り付けられる。各シール部材５５は、アジャストロッド５１の外周面およびロッド部材４１の内周面に密着する。それにより、連通路Ｒ１が液密に封止される。

ロッド部材４１の右端部の内周面には、ねじ山４９が形成されている。また、アジャストロッド５１の外周面には、ねじ山４９に対応するねじ山５１ｂが形成されている。アジャストロッド５１のねじ山５１ｂは、ロッド部材４１のねじ山４９に噛み合わされる。軸方向におけるねじ山４９の形成範囲は、軸方向におけるねじ山５１ｂの形成範囲よりも一定長さだけ大きい。ねじ山４９，５１ｂおよび図３の回転機構５２により、駆動機構が構成される。回転機構５２によりアジャストロッド５１が軸心線ＣＬを中心としてピストンロッド４０に対して回転されることにより、アジャストロッド５１がピストンロッド４０に対して軸方向に移動する。アジャストロッド５１の移動の向きは、アジャストロッド５１の回転の向きに依存する。また、アジャストロッド５１の移動可能な範囲は、ねじ山４９の形成範囲に依存する。本例において、アジャストロッド５１の移動可能な範囲の長さは、約１ｍｍである。

［３］作用
補強部材１００の作用について説明する。図１の一対の本体フレーム５から補強部材１００に軸方向の力が加わると、シリンダ１０内でピストン３０が軸方向に移動する。それにより、補強部材１００が伸縮する。

図６および図７は、シリンダ１０内におけるピストン３０の移動について説明するための図である。図６には、補強部材１００の圧縮時におけるピストン３０の移動が示され、図７には、補強部材１００の伸長時におけるピストン３０の移動が示される。

図６の例では、ピストン３０に左方への力Ｆ１が加わる。この場合、シリンダ１０に対してピストン３０が左方に移動するとともに、副液体室Ｃ２１から副液体室Ｃ２２にオイルが流動する。

具体的には、副液体室Ｃ２１内のオイル圧が副液体室Ｃ２２内のオイル圧よりも高くなることにより、ピストンロッド４０の連通路Ｒ１０（連通孔４２ａ、連通路Ｒ１および連通開口Ｒ２）を通して、副液体室Ｃ２１から副液体室Ｃ２２にオイルが流動する。また、バルブプレート３２ｂの外周部が右方に撓み、連通孔３０ｂの右端部開口が開放される。それにより、連通孔３０ｂを通して副液体室Ｃ２１から副液体室Ｃ２２にオイルが流動する。なお、バルブプレート３２ａは、副液体室Ｃ２１のオイル圧によってピストン３０の左面に押し当てられる。そのため、バルブプレート３２ａは、連通孔３０ａの左端部開口を閉塞した状態に維持される。

図７の例では、ピストン３０に右方への力Ｆ２が加わることにより、シリンダ１０に対してピストン３０が右方に移動するとともに、副液体室Ｃ２２から副液体室Ｃ２１にオイルが流動する。

具体的には、副液体室Ｃ２２のオイル圧が副液体室Ｃ２１のオイル圧よりも高くなることにより、ピストンロッド４０の連通路Ｒ１０を通して、副液体室Ｃ２１から副液体室Ｃ２２にオイルが流動する。また、バルブプレート３２ａが左方に撓む。そのため、連通孔３０ａの左端部開口が開放される。それにより、連通孔３０ａを通して副液体室Ｃ２２から副液体室Ｃ２１にオイルが流動する。なお、バルブプレート３２ｂは、副液体室Ｃ２２のオイル圧によってピストン３０の右面に押し当てられる。そのため、バルブプレート３２ｂは、連通孔３０ｂの右端部開口を閉塞した状態に維持される。

ピストン３０の移動に伴うオイルの流動には抵抗が働く。それにより、運動エネルギーが熱エネルギーに変換される。その結果、オイルの流動に対する抵抗が減衰力として作用し、本体フレーム５の変形および振動が抑制される。

図３のピストン２０は、気体室Ｃ１内の気体の圧力を受けつつシリンダ１０内で軸方向に移動する。これにより、副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２との間の圧力差が抑制される。したがって、シリンダ１０内でのキャビテーションの発生が抑制される。

［４］アジャストロッド５１の移動
本実施の形態では、ロッド部材４１の移動通路４１ｂ内でアジャストロッド５１が軸方向に移動されることにより、連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整される。ここで、オイルの移動量とは、単位時間当たりのオイルの流量を意味する。

図８は、アジャストロッド５１の移動について説明するための図である。図８に示すように、アジャストロッド５１が軸方向に移動されると、連通路Ｒ１０とアジャストロッド５１のテーパ部５１ａとの間の位置関係が変化する。これにより、連通路Ｒ１０においてオイルが通過可能な断面積（以下、オイル通過面積と呼ぶ。）が変化する。それにより、連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が変化する。

具体的には、袋ナット４２の連通孔４２ａ内におけるテーパ部５１ａの先端部の位置が変化すると、連通孔４２ａにおけるオイル通過面積が変化する。ロッド部材４１に対してアジャストロッド５１が左方に移動するにつれて、連通孔４２ａにおけるオイル通過面積が漸次小さくなる。オイル通過面積が小さくなるにつれて、オイルの流動に対する抵抗が大きくなり、減衰力が大きくなる。

このように、袋ナット４２に連通孔４２ａが形成されるとともに、ロッド部材４１の移動通路４１ｂに挿入されたアジャストロッド５１が移動されることにより、簡単でかつコンパクトな構成で、補強部材１００の減衰力を調整することができる。また、アジャストロッド５１の左端部に漸次径小となるテーパ部５１ａが設けられているので、アジャストロッド５１の移動に伴ってオイルが通過可能な断面積が漸次変化する。それにより、連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量を緻密に調整することが可能となる。

［５］回転機構
図９および図１０は、回転機構５２の具体例について説明するための図である。図９の例では、回転機構５２が、モータ５２１、指定部５２２およびモータ制御部５２３を含む。モータ５２１は、軸心線ＣＬ上において、連結部材Ｅ２の延伸部Ｅ２ｂに固定される。モータ５２１の回転軸５２１ａは、アジャストロッド５１の右端部に取付部５１ｘを介して連結される。指定部５２２は、アジャストロッド５１の移動方向および移動量を指定するために運転者またはメンテナンス作業者等により操作される。モータ制御部５２３は、指定部５２２の操作に基づいて、モータ５２１の回転方向および回転量を制御する。これにより、アジャストロッド５１を右方および左方に任意に移動させることができる。その結果、補強部材１００の減衰力を任意に調整することができる。

本例では、連結部材Ｅ２の延伸部Ｅ２ｂがロッド部材４１の軸心とオフセットしているので、ロッド部材４１の延長線上にスペースが形成される。そのスペースを利用してモータ５２１をアジャストロッド５１に取り付けることができるので、調整機構５０の構成を簡単にすることができる。

モータ５２１は、連結部材Ｅ２上に設けられる代わりに、車体３の他の位置に設けられてもよい。その場合、モータ５２１の回転軸５２１ａは、例えば柔軟性を有する接続部材を介してアジャストロッド５１に接続され、回転軸５２１ａの回転がその接続部材を介してアジャストロッド５１に伝達される。また、モータ制御部５２３は、指定部５２２の操作に基づいてモータ５２１を制御する代わりに、センサ等の他の電子機器からの信号に基づいて、モータ５２１を制御してもよい。

図１０の例では、回転機構５２が、調整ノブ５２４を含む。調整ノブ５２４は、外枠部６の外部に露出するように、ナットＮ１１，Ｎ１２によって外枠部６の所定位置に取り付けられる。調整ノブ５２４は、柔軟性を有する接続部材５２５を介してアジャストロッド５１に接続される。運転者またはメンテナンス作業者等は、調整ノブ５２４を把持して回転させることができる。調整ノブ５２４の回転は、接続部材５２５を介してアジャストロッド５１に伝達される。それにより、アジャストロッド５１を右方および左方に任意に移動させることができる。その結果、運転者またはメンテナンス作業者等が、補強部材１００の減衰力を手動で容易に調整することができる。

［６］シール部材の損傷防止
アジャストロッド５１の外周面に設けられるシール部材５５とねじ山５１ｂとの間の軸方向の距離は、ロッド部材４１の移動通路４１ｂに設けられるねじ山４９の軸方向の長さよりも大きく設定されることが好ましい。図１１および図１２は、シール部材５５とねじ山５１ｂとの間の距離について説明するための図である。

図１１（ａ）の例では、シール部材５５とねじ山５１ｂとの間の軸方向の距離Ｌ１が、ロッド部材４１のねじ山４９の軸方向の長さＬ２よりも小さい。

補強部材１００の組み立て時には、ロッド部材４１の右端部からアジャストロッド５１が移動通路４１ｂに挿入される。アジャストロッド５１のねじ山５１ｂの左端部がロッド部材４１のねじ山４９の右端部に達すると、アジャストロッド５１がロッド部材４１に対して回転され、ねじ山５１ｂがねじ山４９に噛み合わされる。

距離Ｌ１が長さＬ２よりも小さい場合、図１１（ｂ）に示すように、ねじ山５１ｂの左端部がねじ山４９の右端部に達したときに、少なくとも右方のシール部材５５が、ねじ山４９と接触している。この状態でアジャストロッド５１がロッド部材４１に対して回転されると、ねじ山４９によってシール部材５５が損傷する可能性がある。

それに対して、図１２（ａ）の例では、シール部材５５とねじ山５１ｂとの間の軸方向の距離Ｌ１が、ロッド部材４１のねじ山４９の軸方向の長さＬ２よりも大きい。この場合、図１２（ｂ）に示すように、ねじ山５１ｂの左端部がねじ山４９の右端部に達したときに、シール部材５５は、ねじ山４９の左端部よりも左方に位置する。そのため、シール部材５５がねじ山４９に接触する状態でアジャストロッド５１がロッド部材４１に対して回転されることがない。したがって、ねじ山４９によるシール部材５５の損傷が防止される。

［７］実施の形態の効果
本実施の形態に係る補強部材１００においては、本体フレーム５の変形または振動により、シリンダ１０内のピストン３０に軸方向の力が働く。それにより、ピストン３０がシリンダ１０内で軸方向に移動するとともに、連通路Ｒ１０を通して副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２との間でオイルが流動する。この場合、オイルの流動による減衰力が発生し、本体フレーム５の変形および振動が抑制される。また、ピストン２０が気体室Ｃ１内の気体の圧力を受けつつ軸方向に移動する。これにより、副液体室Ｃ２１と副液体室Ｃ２２との間の圧力差が抑制され、キャビテーションの発生が抑制される。

また、調整機構５０によって連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整されることにより、ピストン３０の移動負荷が調整される。これにより、車体３の大きさおよび使用環境に適するように、補強部材１００の減衰力を調整することができる。したがって、補強部材１００の汎用性が高まる。

また、本実施の形態では、連通路Ｒ１０においてオイルが通過可能な断面積が変化されることにより連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整される。これにより、簡単な構成で補強部材１００の減衰力を調整することが可能となる。

また、本実施の形態では、ロッド部材４１の内面に設けられるねじ山４９とアジャストロッド５１の外面に設けられるねじ山５１ｂとが噛み合わされた状態で、アジャストロッド５１が回転されることにより、ロッド部材４１の移動通路４１ｂ内でアジャストロッド５１が軸方向に移動される。これにより、簡単な構成で、オイルが通過可能な断面積を変化させることができる。また、アジャストロッド５１の右端部が、ロッド部材４１の移動通路４１ｂから突出するように設けられるので、アジャストロッド５１への回転機構５２の取付が容易となる。

［８］他の実施の形態
上記実施の形態では、アジャストロッド５１の先端部にテーパ部５１ａが設けられるが、連通路Ｒ１０におけるオイル通過面積を変化させることが可能であれば、アジャストロッド５１が他の形状を有していてもよい。例えば、アジャストロッド５１の先端部の径が段階的に小さくなるように設定されてもよい。

上記実施の形態では、袋ナット４２に連通孔４２ａが形成され、連通孔４２ａにおけるオイル通過面積が変化されることにより、連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整されるが、他の構成によって連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整されてもよい。例えば、ロッド部材４１の移動通路４１ｂに、アジャストロッド５１の先端部が挿入される開口が設けられ、その開口におけるオイル通過面積が変化されることによって連通路Ｒ１０におけるオイルの移動量が調整されてもよい。また、ピストン３０の連通孔３０ａ，３０ｂにおけるオイルの移動量が調整されてもよい。

上記実施の形態では、アジャストロッド５１が回転機構５２によって回転されることにより軸方向に移動するが、他の構成によりアジャストロッド５１が移動されてもよい。例えば、アジャストロッド５１を回転させることなく軸方向にスライドさせるスライド機構が設けられてもよい。

上記実施の形態では、シリンダ１０およびピストンロッド４０がそれぞれ連結部材Ｅ１，Ｅ２を介して車体３に連結されるが、シリンダ１０およびピストンロッド４０の少なくとも一方が他の部材を介さずに直接的に車体３に連結されてもよい。

上記実施の形態では、補強部材１００が一対の本体フレーム５に取り付けられるが、補強部材１００が車体３の他の部分に取り付けられてもよい。例えば、車体３の外枠部６のバンパーの２点間に補強部材１００が設けられてもよい。

上記実施の形態は、補強部材１００が自動四輪車に設けられた例であるが、自動三輪車、自動二輪車またはＡＴＶ（All Terrain Vehicle）等の他の車両に補強部材１００が設けられてもよい。

［９］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記の実施の形態においては、車両１が車両の例であり、車体３が車体の例であり、補強部材１００が車両用補強部材の例であり、シリンダ１０がシリンダの例であり、ピストン２０が第１のピストンの例であり、気体室Ｃ１が気体室の例であり、主液体室Ｃ２が主液体室の例であり、ピストン３０が第２のピストンの例であり、副液体室Ｃ２１が第１の副液体室の例であり、副液体室Ｃ２２が第２の副液体室の例であり、ピストンロッド４０がピストンロッドの例であり、調整機構５０が調整機構の例であり、連通路Ｒ１０が連通路の例である。

また、アジャストロッド５１が移動部材およびアジャストロッドの例であり、テーパ部５１ａが挿入部の例であり、ねじ山４９，５１ｂおよび回転機構５２が駆動機構の例であり、貫通孔Ｈ１が貫通孔の例であり、ロッド部材４１がロッド部材の例であり、袋ナット４２が袋ナットの例であり、移動通路４１ｂが移動通路の例であり、連通開口Ｒ２が連通開口の例であり、連通孔４２ａが連通孔の例であり、ねじ山５１ｂが第１のねじ山の例であり、ねじ山４９が第２のねじ山の例であり、回転機構５２が回転機構の例である。

また、アジャストロッド５１の右端部が突出端部の例であり、付勢部材４８が付勢部材の例であり、連結部材Ｅ２が第１の連結部の例であり、取付部Ｅ２ａが取付部の例であり、延伸部Ｅ２ｂが第１の延伸部の例であり、連結部材Ｅ１が第２の連結部の例であり、延伸部Ｅ１ａが第２の延伸部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。

本発明は、種々の車両に有効に利用することができる。

１ 車両
２ 車台
３ 車体
５ 本体フレーム
１０ シリンダ
１１ 前輪
１１ａ，１２ａ 車軸
１２ 後輪
２０，３０ ピストン
３２ａ，３２ｂ バルブプレート
４０ ピストンロッド
４１ ロッド部材
４２ 袋ナット
４２ａ 連通孔
５０ 調整機構
５１ アジャストロッド
５１ａ テーパ部
５２ 回転機構
５５ シール部材
１００ 補強部材
Ｃ１ 気体室
Ｃ２ 主液体室
Ｃ２１，Ｃ２２ 副液体室
ＣＬ 軸心線
Ｅ１，Ｅ２ 連結部材
Ｒ１ 連通路
Ｒ２ 連通開口
Ｒ１０ 連通路
ＰＭ 原動機

Claims (7)

1. 車両の車体上の２点間に設けられる車両用補強部材であって、
   シリンダと、
   前記シリンダの内部を気体室と主液体室とに区画するとともに前記シリンダ内で軸方向に移動可能に設けられる第１のピストンと、
   前記主液体室を第１の副液体室と第２の副液体室とに区画するとともに前記シリンダ内で前記軸方向に移動可能に前記主液体室に設けられる第２のピストンと、
   前記第２のピストンに連結されるとともに前記第２の副液体室を通って前記シリンダの外部に延びるピストンロッドと、
   前記主液体室における前記第２のピストンの移動負荷を調整する調整機構とを備え、
   前記気体室に気体が封入されるとともに前記第１および第２の副液体室に液体が封入され、
   前記ピストンロッドは、前記車体上の２点のうち一方に連結され、
   前記シリンダは、前記車体上の２点のうち他方に連結され、
   前記第２のピストンに前記軸方向に沿った貫通孔が形成され、
   前記ピストンロッドは、
   前記第２のピストンの前記貫通孔に挿入されるロッド部材と、
   袋ナットとを含み、
   前記ロッド部材には、円形の断面を有しかつ前記軸方向に延びる移動通路が形成されるとともに、前記移動通路と前記第２の副液体室とを連通させる連通開口が形成され、
   前記ロッド部材の一端部は前記第１の副液体室に突出し、
   前記袋ナットは、前記ロッド部材の前記一端部に取り付けられ、
   前記袋ナットには、前記第１の副液体室と前記ロッド部材の前記移動通路とを連通させる連通孔が形成され、
   前記調整機構は、
   円形の断面を有しかつ前記ロッド部材の前記移動通路に移動可能に挿入されるアジャストロッドと、
   前記アジャストロッドの外面に設けられる第１のねじ山と、
   前記第１のねじ山と噛み合うように前記ロッド部材の内面に設けられる第２のねじ山と、
   前記アジャストロッドを回転させて前記ロッド部材の前記移動通路内で前記アジャストロッドを前記軸方向に移動させる回転機構とを含み、
   前記袋ナットの前記連通孔、前記ロッド部材の内面と前記アジャストロッドの外面との間の隙間、および前記ロッド部材の前記連通開口により、前記第１の副液体室と前記第２の副液体室とを連通させる連通路が形成され、
   前記アジャストロッドの先端部は、前記連通路内に挿入可能な挿入部として前記袋ナットの内部に位置可能であり、
   前記調整機構は、前記回転機構による前記アジャストロッドの移動により前記袋ナットの前記連通孔と前記挿入部との間の位置関係を変化させ、前記連通路において液体が通過可能な断面積を変化させて前記連通路における液体の移動量を 調整することにより前記移動負荷を調整する、車両用補強部材。
2. 前記挿入部は、テーパ形状を有する、請求項１記載の車両用補強部材。
3. 前記ロッド部材は、前記軸方向に延びる円筒状部材であり、
   前記アジャストロッドは、前記ピストンロッドの他端部から突出する突出端部を有し、
   前記回転機構は、前記アジャストロッドの前記突出端部に取り付けられる、請求項１または２記載の車両用補強部材。
4. 前記第２のピストンを前記軸方向における一方の向きに付勢する付勢部材をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用補強部材。
5. 前記ピストンロッドを前記車体上の２点のうち一方に連結する第１の連結部をさらに備え、
   前記第１の連結部は、
   前記シリンダの外部において前記ピストンロッドの外面の部分に取り付けられる取付部と、
   前記ピストンロッドの軸心の延長線とオフセットして前記軸方向に延びる第１の延伸部とを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用補強部材。
6. 前記シリンダを前記車体上の２点のうち他方に連結する第２の連結部をさらに備え、
   前記第２の連結部は、前記ピストンロッドの延長線上に位置するように前記軸方向に延びる第２の延伸部を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用補強部材。
7. 車体と、
   前記車体上の２点間に取り付けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用補強部材とを備える、車両。

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