| 【発明の名称】 |
ロータリダンパ |
| 【発明者】 |
【氏名】中西 博
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| 【要約】 |
【課題】高度の加工と組付精度を必要とすることなく、ロータリダンパとしての安定した減衰特性の維持を可能にする。
【解決手段】ケーシング２との間に回転止め機構５を施して軸方向へと相対変移可能に移動シャフト６を配設し、当該移動シャフト６にピストン体１１を取り付けてケーシング２の内部を二つのオイル室１６，１７に区画すると共に、移動シャフト６の先端側に位置するオイル室１７の一部をフリーピストン１９でガス室２０に区画し、かつ、二つに区画したオイル室１６，１７をピストン体１１に設けた通路２１，２２で相互に連通し、これら通路２１，２２に対し減衰バルブ７，８を設けて相手側のオイル室１７，１６に向かうオイルの流れに所定の減衰抵抗を与える一方、ケーシング２に対し外部から軸方向への動きを規制して回動自在に入力ロッド２６を挿通し、当該入力ロッド２６を移動シャフト６へとボールスクリュー２９を介して螺合する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ケーシングとの間に回転止め機構を施して軸方向へと相対変移可能に移動シャフトを配設し、当該移動シャフトにピストン体を設けてケーシングの内部を二つのオイル室に区画すると共に、移動シャフトの先端側に位置するオイル室の一部をフリーピストンでガス室に区画し、かつ、ピストン体で二つに区画したオイル室を相互に相手側のオイル室に向かうオイルの流れに対し所定の減衰抵抗を与える通路を通してそれぞれ連通する一方、ケーシングに対し外部から軸方向への動きを規制して回動自在に入力ロッドを挿通し、当該入力ロッドを移動シャフトへとボールスクリューを介して螺合したことを特徴とするロータリダンパ。
【請求項２】 ケーシングの一端を閉じるキャップ体とピストン体との間に移動シャフトとボールスクリュー部分のガタ取りを兼ねる懸架用のスプリングを介装した請求項２のロータリダンパ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、車両における車体懸架用のサスペンション装置やその他の振動体において、二物体間に発生した相対振動に対し減衰抵抗を与えることによって当該相対振動を速やかに減衰するロータリダンパの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のロータリダンパは、セパレートブロックで区画した扇形状のオイル室をもつケーシングとベーンを備えたロータとからなっており、ケーシングの中心部分に対して外部からロータを回動自在に挿通している。
【０００３】ロータは、ベーンによってケーシングにおける扇形状のオイル室を交互に拡張と収縮を繰り返す対のオイル室に区画し、これらオイル室を互に相手側のオイル室に向かうオイルの流れに対して所定の減衰抵抗を与える通路を通してそれぞれ連通している。
【０００４】このようにして、ケーシングとロータとの相対回動運動に伴い拡張と収縮を繰り返すオイル室間のオイルの流れに所定の減衰抵抗を与え、二物体間に生じた振動を速やかに減衰するようにしたものが広く一般に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この場合、ケーシングに設けたセパレートブロックとロータのベーンとで交互に拡張と収縮を繰り返すオイル室を区画する際に、ベーンの先端面から両側面に亙って設けたシールで両オイル室間を密封するシールタイプ式のものと、ベーンの先端面と両側面にシールを施すことなく、ベーンを通して減衰抵抗を与える通路を設けたシールレスタイプ式の二つの異なったタイプのものがある。
【０００６】しかし、前者のシールタイプ式のロータリダンパは、ベーンの先端面から両側面に亙ってシールを設けてやる関係状当該シールがエンドレスとはならず、ベーンにおける両側面の基端部分で終わるコの字形状のシールとなる。
【０００７】そのために、このベーンの基端部分で終わるシールの密封性の確保が非常に難しく、当該部分の加工精度や組立精度を厳密に維持するのが困難で減衰特性にバラツキが生じ易い。
【０００８】また、後者のシールレスタイプ式のロータリダンパにあっては、ベーンに対してシールを設置してやる代わりベーンを通して減衰抵抗を与える通路を設け、当該通路を流れるオイルの減衰抵抗にベーンの先端面と両側面の隙間から洩れるオイルの流動抵抗を加えて所定の減衰抵抗を与えるようにしている。
【０００９】その結果、隙間の大小が直ちにそこを通るオイルの流動抵抗に影響を与えることから隙間の管理に高度の加工精度と組立精度とを必要とし、先のシールタイプ式のロータリダンパと同じく加工性および組付性を確保するのが難しく、減衰特性にバラツキが生じ易いことになる。
【００１０】このように、何れのタイプのロータリダンパにあっても加工や組立に少しでも誤差があったとすると、それらが直ちにロータリダンパとしての性能に影響を与えて性能低下を招くことになり、結果として、これらの加工および組付に多大の手数を要するという問題点を有していた。
【００１１】したがって、この発明の目的は、高度の加工および組付の精度を容易に確保しつつ、安定した減衰特性を維持するのことのできる新規のロータリダンパを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的は、ケーシングとの間に回転止め機構を施して軸方向へと相対変移可能に移動シャフトを配設し、当該移動シャフトにピストン体を設けてケーシングの内部を二つのオイル室に区画すると共に、移動シャフトの先端側に位置するオイル室の一部をフリーピストンでガス室に区画し、かつ、ピストン体で二つに区画したオイル室を相互に相手側のオイル室に向かうオイルの流れに対し所定の減衰抵抗を与える通路を通してそれぞれ連通する一方、ケーシングに対し外部から軸方向への動きを規制して回動自在に入力ロッドを挿通し、当該入力ロッドを移動シャフトへとボールスクリューを介して螺合することにより達成される。
【００１３】すなわち、上記のように構成することで、ケーシングと入力ロッドとの間に相対回動運動が加わると、ボールスクリューを通して移動シャフトと共にピストン体が回転止め機構を通して往復運動を行う。
【００１４】このピストン体の往復運動に伴い、当該ピストン体で二つに区画したケーシング内のオイル室の間に通路を通るオイルの流れが生じ、これら通路によってケーシングと入力ロッドの相対回動運動に対して減衰抵抗が加わることになる。
【００１５】このことから、二つに区画したケーシング内のオイル室間の密封は、ピストン体の外周面にエンドレスのシールを設けることによって可能となり、これによって、加工性および組付性の両方が著しく向上することになる。
【００１６】なお、上記において、外部からの相対回動運動は、例えば、ベルクランク等を通して入力ロッドに伝えられることになるが、このとき、ボールスクリューで減速されてピストン体をもつ移動シャフトに伝えられるために、振動発生体の動きに対してピストン体のストロークを小さくとることができ、従来の筒形ショックアブソーバに比べても基本長を著しく短縮することが可能になる。
【００１７】また、ケーシングの一端を閉じるキャップ体とピストン体の間には、移動シャフトとボールスクリューの部分のガタ取りを兼ねる懸架用のスプリングを介装してやることができ、したがって、全体の形態をより簡素化して小型に構成することができるのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基いてこの発明の実施の形態を説明するに当り、ここでは、車両の車体懸架用サスペンション装置に適用した場合について説明していくが、当該発明は、これに限らず二物体間に発生した相対振動に減衰抵抗を与えるものであれば、どのような相対振動物体に対してもそのままロータリダンパとして適用することができる。
【００１９】図１において、この発明の実施の形態であるロータリダンパ１は、ケーシング２の一端にシール３を介装してキャップ４を螺着し、このキャップ４との間に回転止め機構５を施して中空状の移動シャフト６を軸方向へと相対変移可能に配設している。
【００２０】移動シャフト６には、減衰バルブ７，８と間座９，１０を両面に宛てがったピストン体１１が嵌装してあり、これらを移動シャフト６の先端にシール１２を介して螺着したキャップ１３により移動シャフト６の段部１４との間で挟んで固定してある。
【００２１】ピストン体１１の外周面には、シール１５が介装してあってケーシング２の内壁面へと摺接し、当該シール１５と先のキャップ１３に設けたシール１２とが互に共働してケーシング２の内部をピストン体１１で二つのオイル室１６，１７に区画している。
【００２２】二つのオイル室１６，１７のうち移動シャフト６の先端側に位置するオイル室１７には、外周面にシール１８をもつフリーピストン１９が挿入してあって、オイル室１７の一部を当該フリーピストン１９でガス室２０に区画している。
【００２３】これら二つのオイル室１６，１７を相互に所定の減衰抵抗を付与して連通するために、当該実施の形態にあっては、ピストン体１１に対して貫通する二組の通路２１，２２を設けている。
【００２４】一方の組の通路２１の入口側は、減衰バルブ８に対して設けた通孔２３でオイル室１６に連通すると共に、オイル室１７への出口側を減衰バルブ７で塞ぎ、また、他方の通路２２は、入口側をそのままオイル室１７に開放すると共に、オイル室１６への出口側を減衰バルブ８で塞いでいる。
【００２５】ケーシング２内へは、キャップ４を貫通してシール２４を介装しつつ外部から鍔２５をもつ入力ロッド２６が挿入してあり、当該入力ロッド２６は、鍔２５の両側にベアリング２７を当て、キャップ４にねじ込んだ抑え部材２８で鍔２５をキャップ４との間で挟み込むことにより、ケーシング２に対し外部から軸方向への動きを規制しつつ回動自在に挿通してある。
【００２６】入力ロッド２６は、外部からシール２４によって密封状態を保ちつつキャップ４を貫通してピストン体１１をもつ中空状の移動シャフト６の内部まで伸び、当該移動シャフト６へとボールスクリュー２９を介して螺合している。
【００２７】なお、入力ロッド２６の外部へと突出する部分に取り付けたベルクランク３０は、車体と車輪間の上下振動の一方を入力ロッド２６へと回動運動に変換して伝えるためのものであり、また、キャップ４とピストン体１１との間に介装したスプリング３１は、移動シャフト６とボールスクリュー２９の部分のガタ取りを兼ねる懸架用のスプリングである。
【００２８】したがって、車両における車体と車輪以外の二物体間に生じた相対振動に減衰抵抗を与えるのであれば、上記に限らず例えば相対振動が初めから回動運動の場合には直接、また、それ以外の場合にあっては、他の如何なる手段を用いて入力ロッド２６に回動運動として伝えるようにしてもよく、さらに、スプリング３１については、その必要がない場合には省くこともできる。
【００２９】以上により、入力ロッド２６のベルクランク３０とケーシング２のアイ３２を用いてロータリダンパ１を車両における車輪と車体間に取り付けてやると、スプリング３１によりピストン体１１を押す力がボールスクリュー２９で回動力に変換されて入力ロッド２６に伝わる。
【００３０】この入力ロッド２６に伝わった回動力は、ベルクランク３０を通して車体を支える支持力として作用し、このようにして、移動シャフト６とボールスクリュー２９の部分のガタ取りを兼ねる懸架用のスプリングとして作用する。
【００３１】そして、この状態から車体と車輪間に上下振動が生じてケーシング２とベルクランク３０を通し入力ロッド２６との間に相対回動運動が加わると、ボールスクリュー２９により移動シャフト６と共にピストン体１１が回転止め機構５を通して往復運動を行う。
【００３２】このピストン体１１の往復運動に伴い、二つに区画したケーシング２内のオイル室１６，１７の間に当該ピストン体１１に穿った各通路２１，２２を通して流れるオイル流れが生じる。
【００３３】この場合、車体が沈むとピストン体１１が懸架用のスプリング３１を押し縮めつつオイル室１６を圧縮する方向へと移動し、逆に、車体が浮き上がるとピストン体１１が懸架用のスプリング３１を伸ばしつつオイル室１７を圧縮する方向へと移動する。
【００３４】これにより、前者の場合にあっては、オイル室１６内のオイルが減衰バルブ８の通孔２３からピストン体１１の通路２１を通して減衰バルブ７を押し開きつつオイル室１７へと流れる。
【００３５】また、後者の場合には、オイル室１７内のオイルがピストン体１１の通路２２から減衰バルブ８押し開いてオイル室１６へと流れ、このようにして、減衰バルブ７，８により所定の減衰抵抗を加えて車体と車輪間の上下振動を速やかに減衰する。
【００３６】なお、この場合において、ケーシング２におけるオイル室１６，１７へのピストン体１１を伴う移動ロッド６の侵入および退出体積に相当する量のオイルの体積変化は、ガス室２０の膨張および収縮によるフリーピストン１９の移動によって補償される。
【００３７】また、この他にも、上記ガス室２０は、オイル室１６，１７のオイルを高圧に保ってキャビテーションの発生を防ぐ働きや、発熱によるオイル室１６，１７の膨張および収縮によるオイルの圧力変化、或いは、オイル自身の膨張および収縮によるオイル圧力の変化を補償する役目をも兼ね備えている。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば、ケーシングとの間に回転止め機構を施して軸方向へと相対変移可能に移動シャフトを配設し、当該移動シャフトにピストン体を取り付けてケーシングの内部を二つのオイル室に区画すると共に、移動シャフトの先端側に位置するオイル室の一部をフリーピストンでガス室に区画し、かつ、ピストン体で二つに区画したオイル室を相互に相手側のオイル室に向かうオイルの流れに対し所定の減衰抵抗を与える通路を通してそれぞれ連通する一方、ケーシングに対し外部から軸方向への動きを規制して回動自在に入力ロッドを挿通し、当該入力ロッドを移動シャフトへとボールスクリューを介して螺合したことにより、二つに区画したケーシング内のオイル室間の密封をピストン体の外周面に対しエンドレスのシールを設けることによって可能となり、したがって、ロータリダンパとしての加工性および組付性の両方を著しく向上させることができる。
【００３９】しかも、上記に加えて、外部からの入力ロッドへの相対回動運動は、ボールスクリューで減速されてピストン体をもつ移動シャフトに伝えられることになるために、振動発生体の動きに対してピストン体のストロークを小さくとることができ、従来の筒形ショックアブソーバに比べても基本長を著しく短縮することが可能になる。
【００４０】また、請求項２の発明によれば、ケーシングの一端を閉じるキャップ体とピストン体との間に移動シャフトとボールスクリュー部分のガタ取りを兼ねる懸架用のスプリングを介装したことにより、ロータリダンパとしての全体の形態をより簡素化して小型に構成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００９２９
【氏名又は名称】カヤバ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１２日（１９９９．１０．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７３６７
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 泉
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８００３（Ｐ２００１−１０８００３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２８９０４５ |
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