JP4667338B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝器の改良に関する。

この種緩衝器としては、車体を弾性支持する懸架バネとしてのコイルバネと、車軸側に連結されるボール螺子ナットに回転自在に螺合した螺子軸と、螺子軸の一端に連結されるとともに車体側に連結されるモータとで構成され、モータが発生する回転トルクで車体と車軸との相対移動をアクティブ制御するものがあり、また、上記構成に油圧ダンパを直列に設けた緩衝器も開示されている。
特開平０８−１９７９３１号公報（段落番号００２３，図１，図２）

ところで、上記従来緩衝器にあっては、螺子軸を回転させてボール螺子ナットを上下方向に直線運動させる構成となっているので、これを実現するためには、上記特許文献１には、この点について開示されていないが、モータおよびボール螺子ナットの回り止めが必要となる。

上記構成にあっては、ボール螺子ナットは、筒を介して車軸側の部材に支持されて回り止めがなされることになるが、モータの回り止めを別途設けなくてはならず、この回り止めをモータの筐体の外周に設けると、その分、緩衝器の外径が大型化してしまうことになる。

また、上記従来緩衝器では、モータの直上に油圧ダンパを直列に設けるような構成をも採用しているが、このような構成では、高周波振動入力時に、回転する部材の慣性質量が大きいことからモータおよび運動変換機構が回転系のフリクションも相俟って伸縮動作できずに、モータが直接その高周波振動によって振動せしめられてしまう結果となり、高周波振動は加速度が大きいこともあって、緩衝器の信頼性の点で問題がある。

そこで、油圧ダンパをモータより車軸側に配置することが考えられるが、そうすると、ボール螺子ナットを支持している筒を油圧ダンパに取付ける構成となり、別途、ボール螺子ナットの回り止めが必要となる。

そして、筒を油圧ダンパのピストンロッドに連結する場合には、ロッドの回転を阻止することでボール螺子ナットの回り止めを図ることができるが、ロッドの回り止めを油圧ダンパのロッドを軸支するロッドガイド部に設ける場合、ロッドの断面が円形とすることができず、油圧ダンパのシール構造が複雑となるとともに、シールが難しくなり、他の箇所に回り止めを設ける場合には、油圧ダンパの外径が大型化して装置全体が大きくなって車両への搭載性が悪化してしまう。

なお、上記ボール螺子ナットを支持する筒をシリンダに連結する場合にあっては、シリンダの外周側に回り止めを設けることになり、これも、油圧ダンパの外径を大型化してしまうので、いずれにせよ、装置全体が大きくなって車両への搭載性が悪化してしまう。

そこで、本発明は、上記の不具合を勘案して創案されたものであって、その目的とするところは、モータの発生トルクを利用して減衰力を発生する緩衝器を小型化することである。

上記した目的を達成するため、本発明の手段は、螺子軸と、螺子軸に回転自在に螺合される螺子ナットと、螺子ナットに連結されるモータとで構成され、上記モータはステータと、このステータ内に回転自在に保持されると共に上記螺子ナットに連結されるロータとを有する緩衝器において、上記螺子軸を上記ステータに対して回転不能とする回り止め機構を設けたことを特徴とする。

各請求項の発明によれば、螺子軸を直線運動をさせるとともに、螺子軸の回り止め機構を設けているので、緩衝器の外径を小型化することができ、これによって、緩衝器の車両への搭載性が向上することになる。
請求項４の発明によれば、螺子軸にボール螺子ナットを螺合させ、ボールスプラインナットをスプライン溝に沿って挿入しているので、螺子軸の駆動部分であるボール螺子ナットと螺子軸の回り止め機構の構成要素あるボールスプラインナットとを至近に配置することができ、ボール螺子ナットとボールスプラインナットとの間の区間に位置する螺子軸の長さを短くすることができる。
この螺子軸の区間に位置する部分は、ボール螺子ナットの回転駆動によってねじれが生じる部分であり、区間が短くなればなるほど、ねじれが生じる部分が短くなることになる。
上記螺子軸は、ねじれによってバネ要素としても機能することから、ねじれの区間が長くなるほど、ボール螺子ナットの回転に対する螺子軸の直線運動の応答に時間がかかることになるが、上記したように、ボール螺子ナットとボールスプラインナットとを至近に配置することが出来る結果、螺子軸のねじれる区間を短くすることができるので、緩衝器がアクチュエータとして機能する場合の応答性が向上することになる。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。図２は、螺子軸にボール螺子ナットおよびボールスプラインナットを取付けた状態における斜視図である。

図１に示すように、一実施の形態における緩衝器Ｄは、螺子軸１と、螺子軸１に回転自在に螺合される螺子ナットたるボール螺子ナット４と、ボール螺子ナット４に連結されるロータＲを有するモータＭと、モータＭのステータＳに回転不能に連結された回り止め機構たるボールスプラインナット５とを備えて構成されている。

そして、この緩衝器Ｄは、基本的には、モータＭが発生するトルクでボール螺子ナット４を回転駆動することによって螺子軸１を図１中上下方向へ直線運動させることが可能であってアクチュエータとして機能することができる。

また、螺子軸１が外力によって強制的に直線運動させられるとモータＭのロータＲが回転運動を呈し、モータＭは誘導起電力に起因するロータＲの回転運動を抑制するトルクを発生するので、螺子軸１の直線運動を抑制するように機能する。すなわち、この場合には、モータＭが外部入力される運動エネルギを回生して電気エネルギに変換することによって発生する回生トルクで上記直線運動側の部材の直線運動を抑制するのである。

つまり、この緩衝器Ｄは、モータＭに積極的にトルクを発生させることによって螺子軸１に推力を与えることができ、また、螺子軸１が外力によって強制的に運動させられる場合には、モータＭが発生する回生トルクで螺子軸１の直線運動を抑制することができる。

したがって、この緩衝器Ｄにあっては、単に、螺子軸１の直線運動を抑制する減衰力を発生するばかりではなく、アクチュエータとしても機能することから、この緩衝器Ｄが車両の車体と車軸との間に介装されて使用される場合には、たとえば、車両の車体の姿勢制御も同時に行うことができ、これにより、アクティブサスペンションとして機能することができる。

以下、詳細に説明すると、螺子軸１は、図１および図２に示すように、円柱状に形成されるとともに、その外周に螺旋状の螺子溝２が形成されるとともに、軸線に沿って、すなわち、螺子軸１の直線運動方向に沿って、直線状のスプライン溝３が形成されている。なお、スプライン溝３は、螺子軸１が後述のボールスプラインナット５から脱落することを防止するために、螺子軸１の両側の最終端には形成しないようにしてもよく、また、スプライン溝３を設ける数は任意とされてよい。

螺子ナットたるボール螺子ナット４は、周知であるので詳細には図示しないが、筒状本体の内周に設けた螺子軸１の螺子溝２に対向する螺旋状の通路と、筒状本体内に設けられ上記通路の両端を連通する循環路と、該通路および循環路に収容されるとともに螺子溝２を走行する複数のボールと、各ボール間に介装されるスペーサとを備えて構成され、各ボールは、上記ループ状に形成された通路と循環路を循環することができるようになっている。また、ボール螺子ナット４の側部には、キー溝４ａが設けられている。

つづき、回り止め機構たるボールスプラインナット５は、これも周知であるので詳細には図示しないが、これも、筒状本体の内周に設けた螺子軸１のスプライン溝３に対向する直線状の通路と、筒状本体内に設けられ上記通路の両端を連通する循環路と、該通路および循環路に収容されるとともにスプライン溝３を走行する複数のボールと、各ボール間に介装されるスペーサとを備えて構成され、各ボールは、上記ループ状に形成された通路と循環路を循環することができるようになっている。また、ボールスプラインナット５の側部には、キー溝５ａが設けられている。

そして、螺子軸１に螺子溝２に沿ってボール螺子ナット４を螺合させるとともに、螺子軸１にボールスプラインナット５をスプライン溝３に沿って挿入してある。

他方、モータＭは、図１に示すように、筒状のケーシング６と、ケーシング６の内周に固定される電機子鉄心たるコア７と、コア７に嵌装したコイル８とで構成されるステータＳと、ケーシング６に軸受９，１０，１１を介して回転自在に保持されるロータＲとで構成されている。

ロータＲは、筒状のシャフト１２と、シャフト１２の外周に上記コア７に対向するように取付けられた磁石１３とを備えて構成され、シャフト１２の上端は上述の軸受９の内周によって軸支され、下端は、軸受１０，１１の内周によって軸支され、ケーシング６内に収容保持されている。なお、磁石１３は、複数の磁石をＮ極とＳ極が円周に沿って交互に現れるよう接着して環状となるように形成されており、シャフト１２の外周に設けたフランジ部１２ａに上端を当接させることで接着面積を確保している。また、磁石１３は、Ｎ極とＳ極が円周に沿って交互に現れる分割磁極パターンを有する環状の磁石を使用してもよい。

したがって、この実施の形態においては、モータＭは、ブラシレスモータとして構成されているが、モータＭとしては、このほかにも種々の形式のものを使用可能であり、具体的にたとえば、直流、交流モータ、誘導モータ、同期モータ等を用いることができる。

そして、上記ロータＲにおけるシャフト１２の上端外周には、レゾルバコア１４が取付けられ、さらに、ケーシング６内であって、上記レゾルバコア１４に対向するレゾルバステータ１５が設けられ、これらでロータＲの位置を検出できるようになっており、コイル８への通電をコントロールする図示しない制御装置によって、ロータＲの位置や回転速度に基づいてモータＭを制御することが可能なようになっている。なお、ロータＲの位置検出を行うための手段としては、上述のレゾルバ以外にも、ホール素子等の磁気センサやロータリエンコーダ等とされてもよい。

また、シャフト１２の下端内方には、上述のボール螺子ナット４が収容固定されており、モータＭのロータＲを回転駆動すると、それに伴ってボール螺子ナット４も回転駆動されることが可能なようになっているとともに、シャフト１２内には、ボール螺子ナット４が螺着された螺子軸１が挿通されている。なお、具体的には、シャフト１２の磁石１３が設けられる部位より下方側が拡径されて拡径部１２ｂとされており、ボール螺子ナット４は、この拡径部１２ｂ内に収容され、該拡径部１２ｂの内周に設けたキー溝１２ｃとボール螺子ナット４に設けたキー溝４ａ内にキー１２ｄを挿入して、ボール螺子ナット４とシャフト１２との回り止めが施されるとともに、拡径部１２ｂの下端内周に設けた螺子部１２ｅに螺着される環状のナット１２ｆでボール螺子ナット４がシャフト１２に固定されるようになっている。

また、上記したところでは、ボール螺子ナット４をロータＲのシャフト１２に取付けているが、ボール螺子ナット４自体をモータＭのロータＲにおけるシャフトとしてボール螺子ナット４の外周に磁石１３を取付けるようにしてもよく、本書においては、ボール螺子ナット４をロータＲに連結する概念には、ボール螺子ナット４自体をロータＲとすることも含まれる。

さらに、ケーシング６の下端内周側には、ボールスプラインナット５の外周を保持するホルダ１６が取付けられており、これによって、ボールスプラインナット５は、モータＭのステータＳに回転不能に連結されている。具体的には、ホルダ１６は、上方側が拡径されて段部を備えた有底筒状に形成されており、外周側がケーシング６の内周に圧入等されてケーシング６に固定されるとともに、下端内周側には内方へ突出するフランジ部１６ａが形成されるとともに、また、内周にはキー溝１６ｂが設けられている。なお、ボールスプラインナット５をモータＭのステータＳに回転不能に連結するとは、ボールスプラインナット５がステータＳに対して回転不能とされて連結されれば足りる趣旨であるので、モータＭのステータＳに直接的にボールスプラインナット５を連結する他、複数の他の部材を介して間接的にボールスプラインナット５を連結する場合も含まれる概念である。

そして、ホルダ１６の内周にボールスプラインナット５を収容し、ボールスプラインナット５の側部に設けたキー溝５ａと上記キー溝１６ｂ内にキー１６ｃを挿入して、ボールスプラインナット５のホルダ１６に対する回り止めが施されるとともに、ボールスプラインナット５の図１中上端に当接するとともにホルダ１６の内周に取付けられるスナップリング１６ｄとフランジ部１６ａとでボールスプラインナット５が挟み込まれて、これによってボールスプラインナット５のホルダ１６からの脱落が防止されている。

したがって、モータＭのロータＲを回転駆動してボール螺子ナット４が回転運動を呈すると、螺子軸１がモータＭのステータＳに連結されるボールスプラインナット５によって回り止めされることにより、螺子軸１は、図１中上下方向に直線運動を呈することになる。

すなわち、この緩衝器Ｄにあっては、螺子軸１を直線運動をさせるとともに、螺子軸１の回り止め機構を設けているので、緩衝器の外径を小型化することができ、これによって、緩衝器の車両への搭載性が向上することになる。

また、具体的には、螺子軸１の回り止め機構を螺子軸１の外周に設けたスプライン溝３に係合するボールスプラインナット５で構成しているので、回り止め機構の螺子軸１周りへの集約が容易で、回り止め機構の大型化を回避することができ、緩衝器Ｄの外径をより小型化することができ、これによって、緩衝器Ｄの車両への搭載性がより一層向上することになる。

そして、螺子軸１の駆動部分であるボール螺子ナット４と螺子軸１の回り止め機構の構成要素あるボールスプラインナット５とを螺子軸１に挿入したことで両者を至近に配置することができ、その結果、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５との間の区間ｈに位置する螺子軸１の長さを短くすることができる。

螺子軸１の区間ｈに位置する部分は、ボール螺子ナット４の回転駆動によってねじれが生じる部分であり、区間ｈが短くなればなるほど、ねじれが生じる部分が短くなることになる。

ここで、上記螺子軸１は、ねじれによってバネ要素としても機能することから、ねじれの区間ｈが長くなるほど、ボール螺子ナット４の回転に対する螺子軸１の直線運動の応答に時間がかかることになるが、上記したように、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５とを至近に配置することで螺子軸１のねじれる区間ｈを短くすることができるので、緩衝器Ｄがアクチュエータとして機能する場合の応答性が向上することになる。

したがって、緩衝器Ｄがアクチュエータとして機能する場合の応答性が向上するので、車両姿勢をアクティブに制御する場合における制御性も向上する。

なお、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５とを至近に配置するとは、ボール螺子ナット４およびボールスプラインナット５の固定に必要なナット１２ｆやスナップリング１６ｄ等の部材を設ける都合上、および、ボール螺子ナット４の自由な回転を補償する都合上、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５との間に最低限設けなくてはならない隙間以上に無駄な隙間を設けないように配置する趣旨である。

さらに、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５とを螺子軸１に直列に取付けるので、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５が螺子軸１から脱落しないことを前提にすると、螺子軸１を図１中上下方向に直線運動させる場合、ボール螺子ナット４の図１中上端とボールスプラインナット５の図１中下端との距離分の螺子軸１の長さは、螺子軸１の直線運動のストロークに寄与しない無駄長さとなるので、上記したように、ボール螺子ナット４とボールスプラインナット５とを至近に配置することで、ボール螺子ナット４の図１中上端とボールスプラインナット５の図１中下端との距離を短く設定でき、螺子軸１を無駄に長大化してしまうことが防止され、緩衝器Ｄの全体長を短くでき、緩衝器Ｄの車両への搭載性をより一層向上できるるとともに、緩衝器Ｄを軽量化することができる。

なお、上記したところでは、螺子軸１の円滑な上下動を実現することができるので、回り止め機構を螺子軸１の外周に設けたスプライン溝３に係合するボールスプラインナット５としているが、単に、螺子軸１の外周にその軸線に沿って溝を形成し、この溝内にキー等の螺子軸１の上下動を阻害しない係合部材で螺子軸１の回り止めを行うようにしても、やはり、回り止め機構を螺子軸１周りに集約することができ、回り止め機構の大型化を回避することができ、緩衝器Ｄの外径を小型化することができ、これによって、緩衝器Ｄの車両への搭載性が向上する。具体的には、たとえば、ボールスプラインナット５を廃して螺子軸１のスプライン溝３の代わりに軸線に沿う溝を形成し、この溝にキー１６ｃを挿入して螺子軸１の回り止め機構とすればよい。したがって、このように構成する場合には、係合部材はキー１６ｃということになる。

さらに、このように回り止めすることによっても、螺子軸１の駆動部分であるボール螺子ナット４と係合部材とを至近に配置することで、ボール螺子ナット４と係合部材との間の区間ｈに位置する螺子軸１の長さを短くすることができるので、緩衝器Ｄがアクチュエータとして機能する場合の応答性が向上することになり、さらには、車両姿勢をアクティブに制御する場合における制御性も向上するほか、螺子軸１を無駄に長大化してしまうことが防止され、緩衝器Ｄの全体長を短くでき、緩衝器Ｄの車両への搭載性をより一層向上できるるとともに、緩衝器Ｄを軽量化することができる。

戻って、モータＭは、車両の車体側部材に連結可能なように、マウント２０に連結されている。具体的には、モータＭは、上記ホルダ１６に連結されるマウント内筒２１内に収納されており、このマウント２０は、マウント内筒２１と、筒状であって図１中上端内周側にフランジを備えるとともに緩衝器Ｄの外周側に配置される気体バネＡのチャンバ部分を形成するチャンバ部材２２と、車両の図示しない車体側部材に連結される環状のプレート２３と、マウント内筒２１とチャンバ部材２２とを連結する防振ゴム２４と、チャンバ部材２２とプレート２３とを連結する防振ゴム２５とを備えて構成されている。

そして、この気体バネＡは、車両における車体側部材と車軸側部材との間に介装される懸架バネとして機能し、その気体室ａは、上記マウント２０の一部を形成するチャンバ部材２２と、後述の液圧ダンパＥの下端外周に基端が結合される筒状のエアピストン２７と、チャンバ部材２２の図１中下端とエアピストン２７の図１中上端とに固定されるダイヤフラム２８と、チャンバ部材２２の下端外周に連結されてダイヤフラム２８の外方への膨張を阻止する筒状のカバーＣとで構成されている。

また、チャンバ部材２２の側部には、バルブ２９が設けられており、このバルブ２９を介して気体室ａ内へ気体の供給あるいは気体室ａから気体の排出が可能なようになっている。

さらに、この緩衝器Ｄの場合、図１に示すように、螺子軸１の最下端には、液圧ダンパＥが直列に接続されている。この液圧ダンパＥは、シリンダ３０と、シリンダ３０内に摺動自在に挿入されシリンダ３０内に図中上下の圧力室３１，３２を隔成するピストン３３と、一端がピストン３３に連結されるロッド３４と、シリンダ２０の外周側を覆うリザーバ筒３５とを備えている。

以下、この液圧ダンパＥについて、詳しく説明すると、シリンダ３０の上端開口部には、環状のヘッド部材３６の下部に形成の段部（付示せず）が嵌合されている。そして、このヘッド部材３６は、リザーバ筒３５の内側に嵌合されるとともに、リザーバ筒３５の上端開口部を加締めてリザーバ筒３５に固定されており、このヘッド部材３６によってシリンダ３０とリザーバ筒３５が同心に位置決められている。

また、ヘッド部材３６の内周側にはロッド３４が挿通され、ヘッド部材３６の外周側に配在のシール部材３９によってヘッド部材３６とリザーバ筒３５との間がシールされるとともに、ヘッド部材３６の内周側に配在のロッド３４の外周に摺接する筒状の軸受３８と、同じくロッド３４の外周に摺接してロッド３４とヘッド部材３６との間をシールするシール部材３７が設けられ、リザーバ筒３５とシリンダ３０の上端側が液密に封止されている。

他方、リザーバ筒３５の図１中下端は、車両の車軸側部材に液圧ダンパＥを取付可能なアイ型ブラケット４０を備えたボトム部材４１で閉塞されるとともに、シリンダ３０の下端には、鍔付円板状のバルブボディ４２が嵌合され、このバルブボディ４２は、シリンダ３０の下端と上記ボトム部材４１とで挟持されている。

また、バルブボディ４２は、下端側に凹部４２ａを備えており、この凹部４２ａは、切欠４２ｂを介して、シリンダ３０およびリザーバ筒３５との間の隙間に形成されるリザーバ室４３に連通されるとともに、通路４２ｃ，４２ｄを介して図１中下方の圧力室３２に連通されている。

さらに、この通路４２ｃの上端は、チェックバルブ４４によって閉塞され、他方の通路４２ｄの下端はリーフバルブ４５によって閉塞されている。

また、ピストン３３は、圧力室３１と圧力室３２とを連通する通路４６，４７を備え、さらに、ピストン３３の上端には、一方の通路４６の上端を閉塞するリーフバルブ４８が積層されるとともに、他方の通路４７の下端を閉塞するリーフバルブ４９が積層され、通路４６，４７を通過する液体の流れに、それぞれリーフバルブ４８，４９で抵抗を与えるようになっている。

そして、シリンダ３０内の圧力室３１，３２には液体が充填されるとともに、シリンダ３０とリザーバ筒３５との間の隙間で形成されるリザーバ室４３には、所定量の液体が充填されるとともに気体が封入されている。

したがって、この液圧ダンパＥは、いわゆる複筒型として形成されている。無論、液圧ダンパＥをいわゆる単筒型として形成するようにしてもよいが、上述したように、液圧ダンパＥを複筒型としリザーバをシリンダの外周側に配置した構成とすることにより、液圧ダンパＥの全長を短くすることができる利点がある。

この液圧ダンパＥにあっては、ロッド３４がシリンダ３０に対して図１中下方に移動すると、ピストン３３が下方に移動して圧力室３１を拡大し、圧力室３２を収縮させる。

このとき、液体は、圧力室３２からリーフバルブ４８を撓ませて通路４６を通過して圧力室３１へ移動するとともに、シリンダ３０内で余剰となるシリンダ３０内へのロッド侵入体積分の液体がリザーバ室４３へリーフバルブ４５を撓ませて通路４２ｄを通過して移動する。

そして、液圧ダンパＥは、液体がリーフバルブ４５，４８を通過するときに生じる圧力損失に見合った減衰力を発生する。

逆に、ロッド３４がシリンダ３０に対して図１中上方に移動すると、ピストン３３が上方に移動して圧力室３２を拡大し、圧力室３１を収縮させる。

このとき、液体は、圧力室３１からリーフバルブ４９を撓ませて通路４７を通過して圧力室３２へ移動するとともに、シリンダ３０内で不足となるシリンダ３０内から退出するロッド３４の体積分の液体がリザーバ室４３からチェックバルブ４４を撓ませて通路４２ｃを通過してシリンダ３０内に移動する。

この場合には、液圧ダンパＥは、液体がリーフバルブ４９を通過するときに生じる圧力損失に見合った減衰力を発生する。

なお、液圧ダンパＥに減衰力を発生させる減衰力発生要素としては、上述のリーフバルブ４５，４８，４９以外にも、所定の減衰作用を呈する限りにおいて絞り弁や他の減衰弁を用いるようにしてもよい。

戻って、リザーバ筒３５の外周には、中間部が外周に向けて膨出される筒体５０が設けられており、この筒体５０の下端は、上述のエアピストン２７が取付けられている。さらに、筒体５０の外周には、マウント内筒２１の図１中下端外周に取付けられる外筒２６の下端内周に設けたシール部材５５が摺接しており、筒体５０と外筒２６との間がシールされて、気体バネＡの気体室ａ内の圧力が外筒２６で覆われる螺子軸１や液圧ダンパＥのシール部材３７、ひいてはモータＭ内に作用しないようになっている。

そして、このように、緩衝器Ｄにあっては、螺子軸１、液圧ダンパＥは外筒２６およびエアピストン２７内に収容され、かつ、モータＭもマウント内筒２１内に収容されて、緩衝器Ｄの主要駆動部分が緩衝器Ｄの外部とは隔離されるようになっているので、緩衝器Ｄ内への雨水の浸入や、主要駆動部分への飛石の接触が確実に防止される。したがって、これによって、緩衝器Ｄの実用性が向上するのである。

つづき、ロッド３４の上端は、上述の螺子軸１の下端に連結されている。上述したところから明らかなように、螺子軸１は、ボールスプラインナット５により、回り止めされていることから、ロッド３４と螺子軸１とを螺合して連結するような場合にもこれらに回り止めを施すことなく簡単に連結することが可能である。

すなわち、モータＭ、ボール螺子ナット４、ボールスプラインナット５および螺子軸１の主として電磁力によってアクチュエータや緩衝器として機能するものを一つのアッセンブリとし、液圧ダンパＥ側一つのアッセンブリとしておいて、これらを連結することで、緩衝器Ｄを簡単に製造することができる。

また、螺子軸１は、回り止め機構たるボールスプラインナット５により、回り止めされていることから、液圧ダンパＥ側に螺子軸１の回り止めを設ける必要が無いので、液圧ダンパＥのロッド３４を回転不能とする必要が無く、ロッド３４とヘッド部材３６あるいは軸受３７に特別な加工を施す必要も無く、ロッド３４のシールについては特別なシールを用いるのではなく通常のシール部材を用いれば足りることから、緩衝器Ｄの製造コストが安価となる。

戻って、ロッド３４と螺子軸１との間には、バネ受け５１が介装され、このバネ受け５１と筒体５０の段部上端に設けたバネ受け５２との間にはバネ５３が介装されている。なお、筒体５０を省略してリザーバ筒３５にバネ受け５２を設けるようにしてもよい。

なお、バネ受け５２とバネ５３との間には、バネ５３のバネ受け５２に対する周方向の回転を許容する許容手段としての環状板５２ａが介装されており、この許容手段としての環状板５２ａによって、バネ５３の伸縮時の回転によるトルクがバネ受け５１に伝達されることが防止され、ロッド３４と螺子軸１とを螺合によって連結する場合にあっても、ロッド３４と螺子軸１との連結が解かれてしまうことが防止されている。したがって、バネ５３の配置を上述の構成のようにしても、ロッド３４と螺子軸１との螺合による連結が可能となるのである。

また、バネ受け５１，５２自体にバネ５３からのトルクが作用しないことから、バネ受け５１，５２に必要以上の摩擦力を生じさせず、緩衝器Ｄの円滑な伸縮を妨げないばかりでなく、バネ受け５１，５２の劣化を防止することが可能となる。

さらに、ヘッド部材３６とピストン３３との間には、バネ５４が介装されており、上記バネ５３とバネ５４とはともに初期荷重が与えられて圧縮された状態で釣り合い、これらバネ５３，５４によってピストン３３は中立位置に位置決めされている。なお、ピストン３３の中立位置とは、上記バネ５３とバネ５４とで位置決められる位置のことであり、この中立位置は、必ずしもシリンダ３０の図１中上下方向の中央位置に設定されなくともよい。

これらのバネ５３，５４は、特に車両の車軸側部材の高周波振動をモータＭ側に、すなわち、車体側部材に伝達することを抑制する働きをすると同時に、液圧ダンパＥのシリンダ３０に対してピストン３３を決められた位置に戻す作用を発揮する。

すなわち、シリンダ３０にピストン３３が干渉して車両における乗り心地を悪化させたり、緩衝器Ｄの信頼性を低下させたりといった不具合が解消される。

そして、この緩衝器Ｄにあっては、この液圧ダンパＥは、モータＭで直線運動する螺子軸１に対しては直列に連結され、しかも、車軸側部材に配置されることになるので、車両が悪路を走行したり、路面の突起に乗り上げたりするような場合に車軸側部材に、たとえば、比較的加速度が大きい振動等の高周波振動が入力されると、この振動エネルギを吸収し、上述の附勢手段による振動伝達抑制効果と相俟って、螺子軸１側に振動を伝達し難くするように作用する。

ここで、緩衝器Ｄにあっては、車軸側部材から入力される直線運動となる振動を回転運動に変換することになるが、回転する多くの部材を備えており、その慣性質量も大きく高周波振動に対しては慣性モーメントが大きくなること、および、フリクションの影響もあって、車軸側部材の振動を車体側部材に伝達しやすくなるという特性があるが、上述のように、液圧ダンパＥが該振動を吸収し、さらに、バネ５３，５４が振動伝達抑制効果を発揮することで、螺子軸１への振動の伝達を抑制するので、この緩衝器Ｄにあっては、このような場合にあっても、車両における乗り心地を悪化させるということがないという効果がある。

さらに、モータＭおよびボール螺子ナット４に直接的に高周波振動が作用することが液圧ダンパＥによって防止されることから、モータＭおよびボール螺子ナット４に特に加速度が大きな高周波振動が伝達されることが抑制されるので、緩衝器Ｄの主要部品であるモータＭおよびボール螺子ナット４の信頼性が向上し、結果、緩衝器Ｄの信頼性を向上させることができる。

そして、上記構成とすることでモータＭおよびボール螺子ナット４の使用環境を向上することができることから、モータＭおよびボール螺子ナット４のコストを低減することも可能となる。

また、液圧ダンパＥに螺子軸１の直線運動が伝達される構成、すなわち、モータＭ、ボール螺子ナット４およびボールスプラインナット５は車体側部材に連結される構成となっているので、バネ５３，５４で支持している質量にはモータＭ等の質量が大きいものは含まれない。

したがって、高周波振動が車軸側部材に作用しても、バネ５３，５４に支持され車体側部材と車軸側部材との間で振動する総質量を、モータＭ自体がバネによって支持される従来緩衝器に比較して軽量のものとすることができるので、この点においても、車軸側部材の振動が車体側部材に伝達し難くなり、これにより、さらに乗り心地を向上することが可能となる。

さらに、上記したことから明らかなように、モータＭ自体がバネ５３，５４により支持されないことから、モータＭの配線等の取りまわしが容易で、かつ、モータＭ自体に直接高周波振動が入力されないので、配線を傷める心配もない。したがって、この緩衝器Ｄの車両への搭載性が向上し、より実用的である。

なお、バネ５３，５４の配置は、上述した具体的な構成に限らず、バネ５３は、ピストン３３を図１中上方となる移動可能な一方へ附勢するように配置されればよく、また、バネ５４についても、ピストン３３を図１中下方となる移動可能な他方へ附勢するように配置されればよい。

また、本実施の形態においては、気体バネＡを懸架バネとしているが、これをコイルバネに変更することができることは勿論である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における緩衝器の縦断面図である。 螺子軸にボール螺子ナットおよびボールスプラインナットを取付けた状態における斜視図である。

符号の説明

１ 螺子軸
２ 螺子溝
３ スプライン溝
４ 螺子ナットたるボール螺子ナット
４ａ，５ａ，１２ｃ，１６ｂ キー溝
５ 回り止め機構たるボールスプラインナット
６ ケーシング
７ コア
８ コイル
９，１０，１１，３８ 軸受
１２ シャフト
１２ａ，１６ａ フランジ部
１２ｂ 拡径部
１２ｄ，１６ｃ キー
１２ｅ 螺子部
１２ｆ ナット
１３ 磁石
１４ レゾルバコア
１５ レゾルバステータ
１６ ホルダ
１６ｄ スナップリング
２０ マウント
２１ マウント内筒
２２ チャンバ部材
２３ プレート
２４，２５ 防振ゴム
２６ 外筒
２７ エアピストン
２８ ダイヤフラム
２９ バルブ
３０ シリンダ
３１，３２ 圧力室
３３ ピストン
３４ ロッド
３５ リザーバ筒
３６ ヘッド部材
３７，３９，５５ シール部材
４０ アイ型ブラケット
４１ ボトム部材
４２ バルブボディ
４２ａ 凹部
４２ｂ 切欠
４２ｃ，４２ｄ，４６，４７ 通路
４３ リザーバ室
４４ チェックバルブ
４５，４８，４９ リーフバルブ
５０ 筒体
５１，５２ バネ受け
５２ａ 環状板
５３，５４ バネ
Ａ 気体バネ
ａ 気体室
Ｃ カバー
Ｄ 緩衝器
Ｅ 液圧ダンパ
ｈ ボール螺子ナットとボールスプラインナットとの間の区間
Ｍ モータ
Ｒ ロータ
Ｓ ステータ

Claims (5)

1. 螺子軸と、螺子軸に回転自在に螺合される螺子ナットと、螺子ナットに連結されるモータとで構成され、上記モータはステータと、このステータ内に回転自在に保持されると共に上記螺子ナットに連結されるロータとを有する緩衝器において、上記螺子軸を上記ステータに対して回転不能とする回り止め機構を設けたことを特徴とする緩衝器。
2. 回り止め機構は、螺子軸の外周に軸線に沿って設けた溝内に挿入される係合部材であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
3. 回り止め機構は、螺子軸の外周に軸線に沿って設けたスプライン溝内を走行する複数のボールを備えるとともにモータのステータに回転不能に連結されるボールスプラインナットであることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。
4. 螺子軸に螺子溝に沿ってボール螺子ナットを螺合させるとともにボールスプラインナットをスプライン溝に沿って挿入したことを特徴とする請求項３に記載の緩衝器。
5. 螺子軸の一端に液圧ダンパのロッドを連結し、液圧ダンパは、ピストンを移動可能な一方へ附勢するバネと、ピストンを移動可能な他方へ附勢するバネとを備え、ピストンは、これらバネによって中立位置に位置決められてなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の緩衝器。

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