(57)【要約】【課題】特に作動油を必要とせず、かつ、電流供給を必要としないか、省電力のロータリダンパを提供することを目的とする。【解決手段】第１部材Ｓに結合した中空パイプ２内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材Ｆに結合したシャフト１と、シャフト１に固着したコイル３と、上記中空パイプ２の内周に上記コイル３と対向し、かつ、中空パイプ２内に磁界を発生させるように固着した永久磁石５ａ、５ｂとを有してなり、コイル３の両端を短絡もしくは制御装置に接続させ、中空パイプ２の回動運動をコイル３に発生する誘導起電力に起因する電磁力を利用して減衰させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、シャフトに固着したコイルと、上記中空パイプの内周に上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項２】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、シャフトに中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプの内周に上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項３】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に固着したコイルと、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、中空パイプの内周に上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項４】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、中空パイプの内周に上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項５】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に固着したコイルと、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、シャフトに上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項６】
第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、シャフトに上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項７】
第２部材に回動自在に取付けられた第１部材と、この第１部材に第１部材と同一の回動軸を有する歯車部を設け、第２部材にモータを結合するとともに、モータシャフトにモータ側歯車を結合し、歯車部とモータ側歯車を噛合させ、モータの各電極を短絡もしくは制御装置に接続させたことをたことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項８】
第１部材が二輪車のスイングアームであって、第２部材が二輪車の車体フレームであること、または、第１部材が二輪車の車体フレームであって、第２部材が二輪車のスイングアームであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のロータリダンパ。
【請求項９】
制御装置が、車両速度、操舵角速度、後輪分担荷重の各値のうち、いずれか1つまたは任意に組み合わせた各値に基づき、上記コイルに流れる電流を調節することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載のロータリダンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリダンパに関し、特に、電磁力を減衰力として用いた二輪車用に適するロータリダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に二輪車等におけるダンパは、油圧式のものが知られており、たとえば、図４に示すように、二輪車のフレームとスイングアームとの間に介装されている。
【０００３】
そして、このようなダンパは、車両走行中に、スイングアームの先端側に回動自在に装着された車輪（図示せず）を介して入力される路面からの衝撃や振動を減衰して自動二輪車の乗り心地を向上させる。
【０００４】
また、図５に示すように近年油を必要としない新しい電磁力を利用したダンパの提案がされるに至っている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
この電磁力を利用したダンパは、モータのシャフトにサスペンションアームの基端側を結合し、その先端側には車輪が回動自在に取付けられ、さらに、モータは制御装置に電気的に接続されている。
【０００６】
そして、この電磁力を利用したダンパにおいては、サスペンションアームが回動運動を呈すると、制御装置からモータに対し電流を供給して、モータに電磁力を発生させ、この電磁力に起因するスイングアームの回動方向に抗するトルクを減衰力として利用しようとするものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１４９１３０号公報（段落番号００１３から００１７、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の油を利用したダンパでは、機能面で特に問題はあるわけではなく、高減衰力が得られ、上記振動の抑制に便利であるが、その反面、油が必要であり、この油の漏れを防止するシール機構や複雑なバルブ機構、制御機構を必要とする。
【０００９】
また、万が一、油が漏れた場合には、地球環境の悪化の原因になると指摘される恐れがある。オイルダンパに使用する作動油を、地球環境を汚染しない生分解性作動油とすることが提言されているが、生分解性作動油は極めて高価であり、またこの種の作動油の特性は緩衝器の適正な減衰力を発生させるのに不十分であるので、実用化されていない。
【００１０】
さらに、上記した電磁力を利用したダンパは、上述のように電流供給が必要であるので、特に電源を有しない二輪車や、取付けスペースや重量の問題等からバッテリの容量に制約を受ける自動二輪車に適用するには困難な場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、特に作動油を必要とせず、かつ、電流供給を必要としないか、省電力のロータリダンパを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の第１の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、シャフトに固着したコイルと、上記中空パイプの内周に上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成により、第１部材が第２部材に対し回動運動すると、中空パイプが回動し、中空パイプに固着した永久磁石も回動運動を呈することになるので、シャフトに形成したコイルが、中空パイプ内周に固着した永久磁石の磁束を横切ることとなり、コイルに誘導起電力が発生する。
【００１４】
そして、上述の通りコイルの両端が短絡されている場合には、コイルには中空パイプの回動に抗するトルクを発生するように電流が流れるので、中空パイプの回動に抗するトルクが中空パイプの回動運動を抑制することとなる。
【００１５】
すなわち、中空パイプの回動に抗するトルクが減衰力として作用することとなるので、作動油を必要とせず、電流供給も行わずに減衰力の発生が可能である。さらに、作動油を必要とするダンパに比較してダンパを軽量なものとすることができるとともに、小型化できるので二輪車等への搭載性も向上する。
【００１６】
また、コイルの両端を制御装置に接続する場合には、誘導起電力に起因するコイルに流れる電流の大きさを制御装置によりコントロールすることが可能となるので、中空パイプの回動に抗するトルクの調節が可能となる。このとき、コイルに電流供給しなくとも良いので、電力供給は制御装置にのみ行えばよいので、省電力で所望の減衰力を発生することができる。
【００１７】
さらに、二輪車等の走行状態、すなわち、車速やハンドル操舵角速度等の情報を基にした減衰力制御が可能となる。
【００１８】
したがって、このロータリダンパを二輪車等に適用すれば乗り心地を向上することができる。
【００１９】
また、本発明の第２の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、シャフトに中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプの内周に上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００２０】
したがって、この場合も第１の課題解決手段と同様に、中空パイプの回動により、コイルには中空パイプの回動に抗するトルクを発生するようにソレノイドに電流が流れるので、中空パイプの回動に抗するトルクが中空パイプの回動運動を抑制することとなるので、第１の課題解決手段と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００２１】
そして、本発明の第３の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に固着したコイルと、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、中空パイプの内周に上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００２２】
この場合には、シャフトが回動すると、シャフトのアームに設けられた遊星歯車も回動し、これに噛合する第１太陽歯車も回動するから、筒体に取付けられたコイルも回動し、このコイルが、中空パイプの内周に固着した永久磁石の磁束を横切るので、第１の課題解決手段同様、減衰力を発生することが可能である。
【００２３】
したがって、その作用効果も第１の課題解決手段と同様であるが、上述のように、第１、第２太陽歯車および遊星歯車でプラネタリギアを構成し、このプラネタリギアを介しているから、筒体の回動速度を中空パイプの回動速度より増速もしくは減速させることが可能となり、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【００２４】
すなわち、実際にこのロータリダンパを二輪車等に適用する際に、適用車種に応じた必要な減衰力は、各歯車のギア比を適切なものとすれば、コイルや永久磁石の規格を車種に応じて変更することなしに得られる。
【００２５】
また、ギア比によって、減衰力を変化させることができるので、大きな減衰力が必要な場合でも、コイルや永久磁石を大型化する必要が無くなる。
【００２６】
さらに、本発明の第４の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、中空パイプの内周に上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００２７】
そして、さらに、本発明の第５の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に固着したコイルと、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、シャフトに上記コイルと対向し、かつ、中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石とを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００２８】
そして、また、本発明の第６の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１部材に結合した中空パイプ内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材に結合したシャフトと、上記中空パイプとシャフトの間に回動自在に挿通した筒体と、シャフトに設けた径方向に伸びる一本または複数本のアームと、各アームの先端に設けた遊星歯車と、筒体に設けた第１太陽歯車と、同じく筒体に中空パイプ内に磁界を発生させるように固着した永久磁石と、中空パイプ内に設けた第２太陽歯車と、シャフトに上記永久磁石と対向するように固着したコイルとを有してなり、第１太陽歯車と第２太陽歯車との間に遊星歯車を介装して、各歯車を噛合させ、コイルの両端を短絡もしくは制御装置に接続させたことを特徴とする。
【００２９】
したがって、第４、第５、第６の課題解決手段によっても、プラネタリギアを介しているから、筒体の回動速度を中空パイプの回動速度より増速もしくは減速させることが可能であるので、これらの課題解決手段でも第３の課題解決手段と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００３０】
さらに、本発明の第７の課題解決手段におけるロータリダンパは、第２部材に回動自在に取付けられた第１部材と、この第１部材に第１部材と同一の回動軸を有する歯車部を設け、第２部材にモータを結合するとともに、モータシャフトにモータ側歯車を結合し、歯車部とモータ側歯車を噛合させ、モータの各電極を短絡もしくは制御装置に接続させたことをたことを特徴とする。
【００３１】
この構成では、第１部材が回動運動を呈すると、歯車機構を介してモータのモータシャフトが回動するので、その作用効果も第１の課題解決手段と同様であるが、上述のように、歯車部とモータ側歯車で歯車機構を構成して、第１部材の回動運動をモータ中空パイプの回動運動に変換しているので、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【００３２】
そして、本発明の第８の課題解決手段は、第１、２、３、４、５、６または７の課題解決手段において、第１部材が二輪車のスイングアームであって、第２部材が二輪車の車体フレームであること、または、第１部材が二輪車の車体フレームであって、第２部材が二輪車のスイングアームであることを特徴とする。
【００３３】
したがって、上述のように構成することにより、本発明のロータリダンパを二輪車等に適用することが可能である。
【００３４】
また、さらに、本発明の第９の課題解決手段におけるロータリダンパは、第１、２、３、４、５、６、７または８の課題解決手段において、制御装置が、車両速度、操舵角速度、後輪分担荷重の各値のうち、いずれか1つまたは任意に組み合わせた各値に基づき、上記コイルに流れる電流を調節することを特徴とする。
【００３５】
したがって、制御装置が、車両速度、操舵角速度、後輪分担荷重の各値のうち、いずれか1つまたは任意に組み合わせた各値に基づいて、中空パイプの回動による誘導起電力に基づきコイルに流れる電流量を調整することが可能となる。
【００３６】
また、このとき、コイルには誘導起電力に基づく電流が流れるので、特に、通電する必要が無く、電力供給を制御装置のみに行えばよいので、消費電力を低く押えることが可能となるとともに、電流量を適切なものとすることにより、ロータリダンパの発生する減衰力も自動二輪車等の走行状態に適したものとすることに調節可能であるので、乗り心地が向上する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明が自動二輪車に具現化された場合について説明するが、この発明の意図するところは、このロータリダンパを、第２部材と第２部材に対し回動運動する第１部材との間に介装して、その回動運動を減衰させようとするものであるから、この発明を自動二輪車以外に具現化することは可能であることは言うまでもない。
【００３８】
本発明にかかるロータリダンパの第１の実施の形態は、図１に示すように、第１部材たるスイングアームＳに結合した中空パイプ２と、中空パイプ２内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材たる二輪車の車体フレームＦに結合したシャフト１と、シャフト１に固着したコイル３と、中空パイプ２の内周に上記コイル３と対向し、かつ、中空パイプ２内に磁界を発生させるように固着した永久磁石５ａ、５ｂとで構成されている。
【００３９】
以下、更に詳細な構造について説明する。中空パイプ２は筒状に形成され、外周側面がスイングアームＳの基端側に結合されるとともに、その内周には、永久磁石５ａ、５ｂを取付けたヨーク４が固着されており、この永久磁石５ａ、５ｂで中空パイプ２内に磁界を発生させている。また、ヨーク４には、後述の整流子６に接触してコイル３に流れる電流を整流するブラシ７と、ブラシ７を保持するブラシホルダ９と、ブラシ７に接続された電線８が設けられている。
【００４０】
なお、ブラシ７が一つしか図示されていないが、ブラシ７は一対となるように設けられ、各ブラシ７が、整流子６に接触するようになっている。そして、電線８は、図示はしないが各ブラシ７に接続する２本の導線から構成されており、その先端で短絡されている。したがって、この場合には電線８を中空パイプ２外で短絡させる必要は無いので、各ブラシ７同士を中空パイプ２内で短絡させても良い。
【００４１】
さらに、スイングアームＳは、上述のように基端側が中空パイプ２に結合されているが、その先端側には車輪Ｗが回動自在に取付けられている。
【００４２】
シャフト１の外周には、コア（付示せず）に導線を巻きつけたコイル３が形成されるとともに、コイル３の両端部を同じくシャフト１の外周であって、コイル３の近傍に設けた整流子６に接続されている。
【００４３】
そして、このシャフト１は、中空パイプ２の内周の両端部に設けた軸受１３、１９を介して中空パイプ２内に回動自在に挿入され、このとき、シャフト１に設けたコイル３は、上述の永久磁石５ａ、５ｂと対向するように配置されている。
【００４４】
また、シャフト１の一端部は、二つのブラケット１４、１６で車体フレームＦを挟持することにより結合されており、同様にその他端部も二つのブラケット１５、１７で車体フレームＦを挟持することにより結合されている。このような構成とすることにより、中空パイプ２に結合されたスイングアームＳはシャフト１を軸として、車体Ｆフレームに対し回動運動することが可能である。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、第１部材をスイングアームＳとし、第２部材を車体フレームＦとしているが、逆に第１部材を車体フレームＦとし、第２部材をスイングアームＳとしても良く、このことは他の実施の形態においても同様である。
【００４６】
さて、このロータリダンパの作用であるが、二輪車の走行中、スイングアームＳに、その先端に取付けられた車輪Ｗを介して路面から振動や衝撃等が入力されると、スイングアームＳが回動運動を呈する。すると、スイングアームＳに結合された中空パイプ２も回動し、中空パイプ２に固着した永久磁石５ａ、５ｂも回動するが、このとき、不動のシャフト１に形成したコイル３が、永久磁石５ａ、５ｂが中空パイプ２内に形成している磁束を横切ることとなり、コイル３には誘導起電力が発生する。
そして、コイル３には、上記誘導起電力に起因する電流が流れるが、コイル３の両端は整流子６およびブラシ７および電線８の導線を介して短絡されているので、コイル３は中空パイプ２の回動に抗するトルクを発生し、この中空パイプ２の回動に抗するトルクが中空パイプ２の回動運動を抑制することとなる。したがって、中空パイプ２の回動運動が抑制されるので、中空パイプ２に結合されたスイングアームＳの回動運動が抑制されることとなる。
【００４７】
すなわち、中空パイプ２の回動に抗するトルクが減衰力として作用することとなるので、特段の電源や作動油を使用せずに、誘導起電力によりコイルに流れる電流を利用して減衰力の発生が可能であり、この減衰力により自動二輪車の走行時には、スイングアームＳに振動や衝撃が入力されても、その振動や衝撃を抑制でき、自動二輪車等の乗り心地が向上する。さらに、作動油を必要とするダンパに比較してダンパを軽量なものとすることができるとともに、小型化できるので二輪車等への搭載性も向上する。
【００４８】
また、上記したところでは、コイル３を短絡して中空パイプ２の回動に抗するトルクを得ているが、これに換えて、たとえば、コイル３を誘導機電力の大きさによって内部抵抗を変更可能な電気回路に接続し、誘導起電力に起因するコイル３に流れる電流量を、この電気回路によって調節しても良い。そうすることによって、コイル３に流れる電流量を調節することが可能となり、すると、ロータリダンパの発生する減衰力も調節可能となる。
【００４９】
なお、図示したところでは、シャフト１にコイル３を巻装し、中空パイプ２の内周に永久磁石５ａ、５ｂを設けているが、逆にシャフト１に永久磁石を取付け、中空パイプ２側にコイルを取付けても良い。この場合には、中空パイプ２が回動すると、コイルが回動し、コイルが磁束を横切ることになるので、やはりコイルには誘導起電力が発生し、電流が流れ、中空パイプの回動に抗するトルクが発生するので、上述のように、減衰作用を呈することとなる。
【００５０】
つづいて、本実施の形態の変形例について説明する。当該変形例にあっては、その基本構成は上述の実施の形態と同様にして、そのロータリダンパの電線８を制御装置（図示せず）に接続したものである。
【００５１】
制御装置は、たとえば、自動二輪車の速度を検出する車速検出器と、車両の操舵角速度を検出する操舵角速度検出器と、車両の後輪分担荷重を検出する後輪分担荷重検出器と、前記車速と操舵角速度の検出結果に基づき減衰力を演算するコントローラと、前記コントローラの演算結果に基づき上記コイルに流れる電流量を調節する電流調節手段とで構成される。
【００５２】
以下、詳細に説明すると、コントローラは、車速検出器と操舵角速度検出器と後輪分担荷重検出器とに接続され、上記各検出器が検出した検出結果を受け取り可能となっている。
【００５３】
ここで、コントローラは、ハードウェアとしては、図示しないが、各検出器が検出した車速および操舵角速度の信号を受け取り、前記各信号に基づいて制御力を演算でき、制御信号としての電力を出力できるものであれば良く、例えば、前記信号増幅するためのアンプと、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器と低周波及び高周波成分をカットするバンドパスフィルタと、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、水晶発振子及びこれらを連絡するバスラインからなるコンピュータシステムとにより構成され、ロータリダンパの必要減衰力の演算に使用される演算処理手順と制御信号出力手順は、プログラムとしてＲＯＭに予め格納させておくとする周知なシステムで良い。
【００５４】
さらに、コントローラは、電流調節手段に接続されている。電流調節手段は、コントローラからの信号を受け取り、誘導起電力によってコイル３に流れる電流量を調節できるものであれば良く、したがって、たとえば、電流調節手段は、コントローラからの信号により駆動するアクチュエータと、コイル３と接続される電気回路内にポテンショメータを配設したものとして、アクチュエータによりポテンショメータを駆動して、当該電気回路の抵抗を変化させ、誘導起電力によってコイル３に流れる電流量を調節するものとしても良いし、他に駆動源を用いずに電気的に電流調節手段の回路の抵抗を変化させても良い。
【００５５】
また、速度検出器は加速度検出器を使用して、コントローラで検出結果を積分して自動二輪車の速度を演算してもよい。
【００５６】
つづいて、本実施の形態におけるロータリダンパの動作について説明する。車両走行中に、先ず、車速検出器と操舵角速度検出器と後輪分担荷重検出器が、車速および操舵角速度および後輪分担荷重の各値を検出し、コントローラに前記車速および操舵角速度および後輪分担荷重が信号として入力される。
【００５７】
つぎに、コントローラは、入力された車速および操舵角速度および後輪分担荷重の各値に基づいて、ロータリダンパの適切な減衰力を演算する。
【００５８】
そして、この演算結果に基づき電流調整手段が、誘導起電力によりコイル３に流れる電流量を変化させて、コイル３に生じる誘導起電力に起因する中空パイプ２の回動運動に抗するトルク、すなわち減衰力を変化させる。
【００５９】
この状態で、中空パイプ２が回動すると、上述のようにコイル３に誘導起電力が発生し電流が流れるが、電流量は先程の電流調整手段によって調節されているので、ロータリダンパはコントローラが演算した減衰力を発生することとなる。すなわち、本実施の形態における制御手段によって、ロータリダンパの発生する減衰力を自動二輪車等の走行状態に適したものとすることに調節可能であるので、乗り心地が向上する。
【００６０】
このとき、たとえば、上述のように電流調節手段が、アクチュエータと、ポテンショメータとで構成される場合には、アクチュエータがポテンショメータを駆動し電流調節手段の電気回路の抵抗値を変化させるが、あらかじめ、電流調節手段を、ロータリダンパに必要な減衰力を発生させるのに必要とされる抵抗値を選択できるように調整しておけば良い。
【００６１】
また、コイルには誘導起電力に基づく電流が流れるので、特に、通電する必要が無く、電力供給を制御装置のみに行えばよいので、消費電力を低く押えることが可能となる。
【００６２】
ここで、本実施の形態では、上述のように誘導起電力に起因してコイル３に流れる電流量を調節することとなるので、コントローラにロータリダンパの減衰力を演算させるのではなく、ロータリダンパが減衰力を発現させるのに、必要な抵抗値を演算させるようにしてもよい。
【００６３】
また、コントローラにあらかじめ記録される、車速および操舵角速度に基づくロータリダンパに発生させる減衰力を演算する演算手法についてであるが、このロータリダンパが搭載される自動二輪車等の運動性能や車重等により、適宜その自動二輪車等に適した制御を行えるように設定すればよい。たとえば、コントローラが自動二輪車の速度が高速で操舵角速度が高い場合には、ロータリダンパの発現する減衰力を高めような制御を行えるように設定されたり、自動二輪車が加速中で後輪分担荷重が大きい場合には接地性を向上すべく減衰力を高めるように設定されたりするであろう。
【００６４】
なお、上記したところでは、車速、操舵角速度、後輪分担荷重の各値に基づいてコイルに流れる電流を調節しているが、上記した３つの各値のうち、いずれか１つまたは任意に組み合わせた各値に基づいてコイルに流れる電流を調節することも可能である。
【００６５】
つづいて、第２の実施の形態について説明する。ここで、第１の実施の形態のロータリダンパと同一の部材については、説明が重複するので、同一の符号を付するのみとして、その詳細については説明を省略する。
【００６６】
第２の実施の形態のロータリダンパは、図２に示すように、第１部材たるスイングアームＳに結合した中空パイプ２５と、中空パイプ２５内に回動自在に挿通され、かつ、第２部材たる二輪車の車体フレームＦに結合したシャフト２０と、上記中空パイプ２５とシャフト２０の間に回動自在に挿通した筒体２７と、シャフト２０に設けた径方向に伸びる２本のアーム２１と、各アーム２１の先端に設けた遊星歯車２８と、筒体２７に設けた第１太陽歯車２７ａと、同じく筒体２７に固着したコイル３と、中空パイプ２５内に設けた第２太陽歯車２６と、中空パイプ２５の内周に上記コイル３と対向し、かつ、中空パイプ２５内に磁界を発生させるように固着した永久磁石５ａ、５ｂとで構成されている。
【００６７】
以下、詳細に説明すると、中空パイプ２５は、第１の実施の形態同様に筒状に形成され、外周側面がスイングアームＳに結合されるとともに、その内周には、永久磁石５ａ、５ｂを取付けたヨーク４が固着されており、この永久磁石５ａ、５ｂで中空パイプ２５内に磁界を発生させている。また、ヨーク４には、後述の整流子６に接触してコイルに流れる電流を整流するブラシ７と、ブラシ７を保持するブラシホルダ９と、ブラシ７に接続された電線８が設けられている。第２の実施の形態では、これらの構成に加えて、中空パイプ２５の内周に第２太陽歯車２６を設けている。なお、ブラシ７が一つしか図示されていないが、ブラシ７は一対となるように設けられ、各ブラシ７が、整流子６に接触するようになっている。そして、電線８は、図示はしないが各ブラシ７に接続する２本の導線から構成されており、その先端で短絡されている。したがって、この場合には電線８を中空パイプ２５外で短絡させる必要は無いので、各ブラシ７同士を中空パイプ２内で短絡させても良いのは、第１の実施の形態と同様である。
【００６８】
そして、シャフト２０と中空パイプ２５の間に筒体２７を挿通し、この筒体２７は中空パイプ２に固着されたヨーク４の両端部に配在の軸受２９、３０を介して、中空パイプ２５およびシャフト２０に対して回動可能となっている。また、第１の実施の形態では、シャフトにコイルを巻装したが、第２の実施の形態では、この筒体２７の外周にコア（付示せず）に導線を巻きつけたコイル３が形成されるとともに、コイル３の両端部を同じく筒体２７の外周であって、コイル３の近傍に設けた整流子６に接続されており、コイル３は、上述の永久磁石５ａ、５ｂと対向するように配置されている。さらに、この筒体２７の一端部には第１太陽歯車２７ａが形成されている。
【００６９】
他方、シャフト２０には２本のアーム２１を設けて、その各アーム２１の先端に遊星歯車２８を設けてあり、各遊星歯車２８を筒体２７に形成した第１太陽歯車２７ａと中空パイプ２５の内周に設けた第２太陽歯車２８との間に介装して、各歯車が互いに噛合するようになっている。すなわち、これら歯車でプラネタリギアを構成している。
【００７０】
また、シャフト２０の一端部は、二つのブラケット１４、１６で車体フレームＦを挟持することにより結合されており、同様にその他端部も二つのブラケット１５、１７で車体フレームＦを挟持することにより結合されている。このような構成とすることにより、中空パイプ２に結合されたスイングアームＳはシャフト１を軸として、車体Ｆフレームに対し回動運動することが可能である。
【００７１】
さて、このロータリダンパの作用であるが、自動二輪車の走行中にスイングアームＳが路面から振動や衝撃により回動運動を呈すると、中空パイプ２５に設けた第２太陽歯車２６も回動し、シャフト２０が不動であるので、シャフト２０に設けた遊星歯車２８が回動する。すると、シャフト２０の各アーム２１に設けた遊星歯車２８がその場で回動するので、その回動運動が第１太陽歯車２７ａに伝達される。
【００７２】
すると、筒体２７の外周に形成したコイル３も回動するが、このとき、コイル３が永久磁石５ａ、５ｂが中空パイプ２内に形成している磁束を横切ることとなり、コイル３には誘導起電力が誘導起電力を発生する。
そして、コイル３には、上記誘導起電力に起因する電流が流れるが、コイル３の両端は整流子６およびブラシ７および電線８の導線を介して短絡されているので、コイル３は中空パイプ２５の回動に抗するトルクを発生し、この中空パイプ２の回動に抗するトルクが中空パイプ２５の回動運動を抑制することとなる。
【００７３】
すなわち、中空パイプ２５の回動に抗するトルクが減衰力として作用することとなるので、特段の電源や作動油を使用せずに、誘導起電力によりコイルに流れる電流を利用して減衰力の発生が可能であり、この減衰力により自動二輪車の走行時には、スイングアームＳに振動や衝撃が入力されても、その振動や衝撃を抑制でき、自動二輪車等の乗り心地が向上する。さらに、作動油を必要とするダンパに比較してダンパを軽量なものとすることができるとともに、小型化できるので二輪車等への搭載性も向上する。したがって、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００７４】
ここで、上記プラネタリギアを介しているから、筒体２７の回動速度を中空パイプ２の回動速度より増速もしくは減速させることが可能となり、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【００７５】
すなわち、実際にこのロータリダンパを自動二輪車等に適用する際に、適用車種に応じた必要な減衰力は、各歯車のギア比を適切なものとすれば、コイルや永久磁石の規格を車種に応じて変更することなしに得られる。
【００７６】
また、ギア比によって、減衰力を変化させることができるので、大きな減衰力が必要な場合でも、コイルや永久磁石を大型化する必要が無くなる。
【００７７】
また、上記したところでは、コイル３を短絡して中空パイプ２の回動に抗するトルクを得ているが、これに換えて、たとえば、コイル３を誘導起電力の大きさによって内部抵抗を変更可能な電気回路に接続し、誘導起電力に起因するコイル３に流れる電流量を、この電気回路によって調節してもよいことは、第１の実施の形態と同様であり、そうすることによって、コイル３に流れる電流量を調節することが可能となり、すると、ロータリダンパの発生する減衰力も調節可能となる。
【００７８】
なお、図示したところでは、筒体２７にコイル３を形成し、中空パイプ２５の内周に永久磁石５ａ、５ｂを設けているが、逆に筒体２７に永久磁石を取付け、中空パイプ２５側にコイルを取付けても良い。さらに、シャフト２０にコイルを形成し、筒体２７に永久磁石を取付けるか、または、シャフト２０に永久磁石を取付け、筒体２７にコイルを形成してもよい。この場合には、シャフトが回動すると、永久磁石またはコイルが回動し、コイルが磁束を横切ることになるので、やはりコイルには誘導起電力が発生し、電流が流れ、中空パイプの回動に抗するトルクが発生するので、上述のように、減衰作用を呈することとなる。
【００７９】
なお、コイル３を第１の実施の形態で説明した制御装置に接続すれば、ロータリダンパが発生する減衰力を制御できるのは第１の実施の形態の変形例と同様である。
【００８０】
さらに、第３の実施の形態のロータリダンパについて説明する。第３の実施の形態におけるロータリダンパは、図３に示すように、第２部材たる車体フレームＦに回動自在に取付けられた第１部材たるスイングアームＳと、このスイングアームＳにスイングアームＳと同一の回動軸を有する歯車部３６を設け、車体フレームＦにモータＭを車体フレームＦに設けたブラケット３５を介して結合するとともに、モータシャフト３９にモータ側歯車３８を結合し、歯車部３６とモータ側歯車３８を噛合させたものである。
【００８１】
モータＭは、特に詳細に説明しないが、例えば直流モータを例に取ると、直流ブラシ付モータであれば、モータＭ内に磁界発生用の複数の永久磁石とコイルと電機子とヨークと整流子とフレームとモータシャフトとから構成され、モータシャフトには電機子が設けられており、導電線を巻きつけコイルを形成して、モータシャフトの回動によりコイルが上記永久磁石の発生する磁界を横切ることにより誘導起電力を発生するものである。そして、モータＭは、上述の制御装置や電気回路に接続されるか、直接モータＭの各電極（図示せず）同士を短絡してある。
【００８２】
また、モータの種類としては、直流ブラシ付モータの他に、ブラシレスモータ、交流モータ、誘導モータ等のモータも使用可能である。
【００８３】
さらに、モータＭは、上述のようにブラケット３５に支持され車体フレームＦに結合されている。
【００８４】
スイングアームＳが車体フレームＦに軸４０で枢着されており、歯車部３６は、スイングアームＳに上記軸４０と同一の回動軸を有するように設けられている。なお、スイングアームＳと車体フレームＦとの間には懸架バネ３９が介装されている。
【００８５】
そして、歯車部３６とモータシャフト３８に設けたモータ側歯車３７を噛合させ、これら歯車３６、３７で歯車機構を形成している。
【００８６】
さて、このロータリダンパの作用であるが、スイングアームＳが回動運動を呈すると、上述の歯車機構によりその回動運動が、モータＭのモータシャフト３８に伝達される。
【００８７】
すると、モータＭ内のコイルに誘導起電力が発生し、コイルに誘導起電力に起因する電流が流れ、モータシャフト３８の回動に抗するトルクが発生する。このトルクが、やはり、上述の歯車機構を介して、モータシャフト３８に伝達されるので、この場合も第１、第２の実施の形態と同様に減衰力を発生することが可能である。
【００８８】
また、動力伝達手段に歯車機構を用いているので、モータＭのモータシャフト３８の回動速度をスイングアームＳの回動速度より増速もしくは減速させることが可能となり、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【００８９】
すなわち、実際にこのロータリダンパを自動二輪車等に適用する際に、適用車種に応じた必要な減衰力は、各歯車のギア比を適切なものとすれば、モータＭの規格を車種に応じて変更することなしに得られる。
【００９０】
また、ギア比によって、減衰力を変化させることができるので、大きな減衰力が必要な場合でも、ロータリダンパに使用するモータＭを大型化する必要が無くなる。
【００９１】
なお、このロータリダンパのモータＭを上述の制御装置に接続すれば、ロータリダンパが発生する減衰力を調節することが可能となることは言うまでもない。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２、３、４、５、６に記載の発明によれば、中空パイプが回動すると、中空パイプに固着したコイルまたは永久磁石も回動運動を呈することになるので、コイルが、中空パイプまたはシャフトに固着した永久磁石の磁束を横切ることとなり、コイルに誘導起電力が発生するので、中空パイプの回動に抗するトルクが発生し、中空パイプの回動運動を抑制できる。
【００９３】
すなわち、中空パイプの回動に抗するトルクが減衰力として作用することとなるので、作動油を必要とせず、電流供給も行わずに減衰力の発生が可能である。さらに、作動油を必要とするダンパに比較してダンパを軽量なものとすることができるとともに、小型化できるので二輪車等への搭載性も向上する。
【００９４】
また、コイルの両端を制御装置に接続する場合には、誘導起電力に起因するコイルに流れる電流の大きさを制御装置によりコントロールすることが可能となるので、中空パイプの回動に抗するトルクの調節が可能となる。このとき、コイルに電流供給しなくとも良いので、電力供給は制御装置にのみ行えばよいので、省電力で所望の減衰力を発生することができる。
【００９５】
さらに、二輪車等の走行状態、すなわち、車速やハンドル操舵角速度等の情報を基にした減衰力制御が可能となる。
【００９６】
したがって、このロータリダンパを二輪車等に適用すれば乗り心地を向上することができる。
【００９７】
また、請求項３、４、５および６に記載の発明によれば、プラネタリギアを介しているから、筒体の回動速度を中空パイプの回動速度より増速もしくは減速させることが可能となり、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【００９８】
すなわち、実際にこのロータリダンパを自動二輪車等に適用する際に、適用車種に応じた必要な減衰力は、各歯車のギア比を適切なものとすれば、コイルや永久磁石の規格を車種に応じて変更することなしに得られる。
【００９９】
また、ギア比によって、減衰力を変化させることができるので、大きな減衰力が必要な場合でも、コイルや永久磁石を大型化する必要が無くなる。
【０１００】
さらに、請求項７に記載の発明によれば、第１部材が回動運動を呈すると、歯車機構を介してモータのモータシャフトが回動するので、その作用効果も請求項１の発明と同様であることに加えて、上述のように、歯車部とモータ側歯車で歯車機構を構成して、第１部材の回動運動をモータ中空パイプの回動運動に変換しているので、各歯車のギア比を適切な組み合わせとすることで、所望の減衰力を得ることが出来る。
【０１０１】
すなわち、実際にこのロータリダンパを自動二輪車等に適用する際に、適用車種に応じた必要な減衰力は、各歯車のギア比を適切なものとすれば、コイルや永久磁石の規格を車種に応じて変更することなしに得られる。
【０１０２】
また、ギア比によって、減衰力を変化させることができるので、大きな減衰力が必要な場合でも、コイルや永久磁石を大型化する必要が無くなる。
【０１０３】
また、請求項８に記載の発明によれば、制御装置が、車両速度、操舵角速度、後輪分担荷重の各値のうち、いずれか1つまたは任意に組み合わせた各値に基づいて、中空パイプの回動による誘導起電力に基づきコイルに流れる電流量を調整することが可能となる。
【０１０４】
また、このとき、コイルには誘導起電力に基づく電流が流れるので、特に、通電する必要が無く、電力供給を制御装置のみに行えばよいので、消費電力を低く押えることが可能となるとともに、電流量を適切なものとすることにより、ロータリダンパの発生する減衰力も自動二輪車等の走行状態に適したものとすることに調節可能であるので、乗り心地が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるロータリダンパの側面断面図である。
【図２】第２の実施の形態におけるロータリダンパの側面断面図である。
【図３】第３の実施の形態におけるロータリダンパの側面図である。
【図４】油圧式ダンパの斜視図である。
【図５】電磁力を利用したダンパの概念図である。
【符号の説明】
１、２０  シャフト
２  中空パイプ
３  コイル
４  ヨーク
５ａ、５ｂ  永久磁石
６  整流子
７  ブラシ
８  電線
９  ブラシホルダ
２１  アーム
２６  第２太陽歯車
２７  筒体
２７ａ  第１太陽歯車
２８  遊星歯車
３６  歯車部
３７  モータ側歯車
３８  モータシャフト
Ｆ  第２部材たる車体フレーム
Ｍ  モータ
Ｓ  第１部材たるスイングアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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