CN102472358A - 减振器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的减振器装置(S)的特征在于，包括与车身和车轴的一方连结的部件(11)、与车身和车轴的另一方连结，并被配置在上述部件(11)的外周的外筒(3)、夹装在上述部件(11)和上述外筒(3)之间的轴承(4)，该轴承(4)具备与上述部件(11)和外筒(3)的至少一个滚动自由地接触的滚珠(4a)和滚动自由地保持该滚珠(4a)的滚珠箱体(4b)。

Description

减振器装置
技术领域
本发明涉及通过马达产生的电磁力，抑制上述车身和车轴的相对移动的减振器装置的改进。
背景技术
作为这种减振器装置有下述减振器装置，该减振器装置例如如特开平08-197931号公报公开的那样，由具备弹性支撑车身，即，车辆的弹簧上部件的悬架弹簧、与被连结在车轴，即，弹簧下部件上的滚珠丝杠螺母旋转自由地旋合的丝杠轴，也与丝杠轴的一端连结且被夹装在一对弹簧上，被弹性支撑在弹簧上部件上的马达的促动器；被固定在弹簧上部件上，且将促动器的上下方向的振动衰减的油压阻尼器构成，通过促动器的推力，主动控制车身和车轴的相对移动。
另外，在该减振器装置的情况下，具备将作为衰减力产生源的马达的扭矩转换为应作用于直线方向的衰减力的由丝杠轴和滚珠丝杠螺母构成的运动转换机构，因为旋转系统的惯性质量大，还与旋转系统的摩擦相辅相成，使得马达以及运动转换机构在输入高频振动时，难以进行伸缩动作，所以，由上述油压阻尼器以及一对弹簧吸收该高频振动。
发明内容
但是，在该减振器装置中，由于为了对马达的直线运动进行导向，而在覆盖马达的外筒和马达之间的两个部位夹装环状的轴承，所以，存在即使欲通过夹持油压阻尼器和马达的弹簧吸收高频振动，也由于上述轴承的存在，油压阻尼器难以活动，妨碍振动吸收，向弹簧上部件传递振动，车辆的乘坐舒适性变差的可能性。
再有，在该减振器装置中，还存在在车辆行驶中由于几何学的变化等从横方向输入力的情况，做成由丝杠轴和滚珠丝杠螺母的旋合部位承受该力的构造，由于该力被负荷于丝杠轴的槽、在槽运行的滚珠丝杠螺母的滚珠，所以，存在促进作为构成减振器装置的根本的部件的丝杠轴和滚珠丝杠螺母的劣化的可能性。
此外，因为上述轴承妨碍马达的上下动，所以，大的加速度容易作用于促动器，进而，成为在输入高频振动时，促动器的各部直接因该高频振动而振动的结果，还有高频振动的加速度大的情况，在缓冲器的可靠性方面存在问题。
因此，本发明是考虑上述问题做出的发明，其目的在于，提供一种能够抑制劣化和提高信赖性以及车辆的乘坐舒适性的减振器装置。
为了实现上述目的，本发明的减振器装置的特征在于，包括与车身和车轴的一方连结的部件、与车身和车轴的另一方连结并被配置在上述部件的外周的外筒、被夹装在上述部件和上述外筒之间的轴承，该轴承具备与上述部件和外筒的至少一个滚动自由地接触的滚珠、滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
另外，为了实现上述目的，本发明的其它的减振器装置的特征在于，包括具备将直线运动转换为旋转运动的运动转换机构和与该运动转换机构中的体现旋转运动的旋转部件连结的马达的促动器、具有杆和由杆出入的阻尼器主体的流体压阻尼器，将流体压阻尼器的杆和阻尼器主体的一方连结在运动转换机构中的体现直线运动的直动部件上，在流体压阻尼器或促动器的一方设置外筒，在促动器或流体压阻尼器的另一方和上述外筒之间夹装轴承，该轴承具备与促动器或流体压阻尼器的另一方和外筒的至少一个滚动自由地接触的多个滚珠、滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
根据本发明的减振器装置，因为轴承与车身和车轴的一方连结的部件、与车身和车轴的另一方连结并被配置在上述部件的外周的外筒，相对于减振器装置的伸缩，轴承基本不产生成为阻力的摩擦力，顺畅、圆滑的伸缩工作得以保证，另外，横向力不会作用于运动转换机构，所以，运动转换机构受到保护，劣化得到抑制，圆滑的运动转换被长期地维持。
更具体地说，因为轴承被夹装在设置在促动器或流体压阻尼器的一方的外筒、促动器或流体压阻尼器的另一方和上述外筒之间，所以，相对于促动器和流体压阻尼器这两者的伸缩，轴承基本不产生成为阻力的摩擦力，顺畅、圆滑的伸缩工作得以保证，另外，由于横向力不会作用于运动转换机构，所以，运动转换机构受到保护，劣化得到抑制，圆滑的运动转换被长期地维持。
另外，因为虽然轴承受到横向力，但不会对流体压阻尼器的伸缩造成影响，流体压阻尼器的圆滑的伸缩得到保证，所以，在该减振器装置中，能够切实地吸收被输入的高频振动，能够提高对车身的振动绝缘性，能够提高车辆的乘坐舒适性。
再有，因为相对于高频振动的输入，轴承不妨碍流体压阻尼器的伸缩，所以，冲击的力直接作用于促动器的情况得到抑制，能够保护马达以及运动转换机构，作为减振器装置的主要零件的促动器的可靠性提高，能够消除以往的减振器装置的问题，提高减振器装置的可靠性。
附图说明
图1是一实施方式中的减振器装置的纵剖视图。
图2是一实施方式中的减振器装置的轴承的立体图。
图3是一实施方式的一变形例中的减振器装置的纵剖视图。
具体实施方式
下面，根据图示的实施方式，说明本发明。如图1所示，一实施方式中的减振器装置S包括具备将直线运动转换为旋转运动的运动转换机构T和该运动转换机构T中的体现旋转运动的作为旋转部件的与滚珠丝杠螺母1连结的马达M的直动型的促动器A、具有杆5和由杆5出入的阻尼器主体6的流体压阻尼器D、被设置在阻尼器主体6上，并被配置在促动器A的外周的外筒3、被夹装在该外筒3和促动器A之间的轴承4，通过将运动转换机构T中的体现直线运动的作为直动部件的丝杠轴2连结在流体压阻尼器D的杆5而构成。
另外，该减振器装置S在该实施方式的情况下，在外周侧具备空气弹簧AS，所述空气弹簧AS通过由与促动器A连结的环状的空气腔7、设置在流体压阻尼器D的外周的作为空气活塞发挥功能的外筒3、被搭架在空气腔7和外筒3上的筒状的隔膜8划出的空气室G作为悬架弹簧发挥功能。
而且，该减振器装置S通过底座10将促动器A向车辆的车身连结，将成为流体压阻尼器D的下端的阻尼器主体6向车辆的车轴连结，据此，被夹装在车辆的车身和车轴之间。即，在该减振器装置S中，基本上是在向未图示出的车辆的车身和车轴之间夹装时，以将促动器A向车身连结，将流体压阻尼器D向车轴连结的方式夹装。即，在这种情况下，将与车身连结的部件作为促动器A，外筒3经阻尼器主体6与车轴连结。另外，如后所述，在促动器A具备马达M的情况下，具有通过将促动器A连结在车身侧，能够降低高频振动向马达M的输入的优点，但也可以将促动器A向车轴侧连结，将外筒3向车身侧连结。
促动器A详细地说通过具备马达M、将马达M的旋转运动转换为直线运动的运动转换机构T而构成。运动转换机构T在这种情况下，通过具备与马达M的转子R连结的滚珠丝杠螺母1和与滚珠丝杠螺母1旋合的丝杠轴2而构成，使旋转部件为滚珠丝杠螺母1，使直动部件为丝杠轴2，能够将滚珠丝杠螺母1的旋转运动转换为丝杠轴2的直线运动，另外，还能够将丝杠轴2的直线运动转换为滚珠丝杠螺母1的旋转运动。
另外，滚珠丝杠螺母1被旋转自由地保持在筒状的保持器11的内周，马达M也被插入并固定在该保持器11内。再有，在该保持器11内，为了避免丝杠轴2与滚珠丝杠螺母1一起旋转，收容固定着滚珠花键螺母12，在丝杠轴2的外周除滚珠丝杠螺母1的滚珠运行的螺旋状的螺纹槽外，还具备滚珠花键螺母12的滚珠运行的沿轴向的纵槽。
因此，丝杠轴2被经保持器11与马达M不可旋转地连结的滚珠花键螺母12止转，仅允许向图1中上下方向的移动，通过由马达M旋转驱动滚珠丝杠螺母1，能够向图1中上下方向驱动丝杠轴2，促动器A能够作为直动型的线性促动器发挥功能。这样，促动器A在该实施方式中，由马达M、保持器11、作为运动转换机构T的滚珠丝杠螺母1以及丝杠轴2、滚珠花键螺母12构成。
另外，也可以将丝杠轴2与作为旋转部件的马达M的转子R连接，能够旋转驱动它，将滚珠丝杠螺母1作为直动部件向图1中上下方向驱动，另外，虽然运动转换机构T在这种情况下，被做成由丝杠轴2和滚珠丝杠螺母1构成的进给丝杠机构，但也可以由齿条齿轮、蜗轮等机构构成。
接着，流体压阻尼器D是以在体现杆5相对于阻尼器主体6出入的伸缩工作时发挥规定的衰减力，主要吸收向减振器装置S输入的高频振动为目的被设置的。
另外，虽然流体压阻尼器D因被公知而未详细图示出，但是，是通过阻尼器主体6具备被设置在杆5的前端的活塞滑动自由地插入的筒状的缸，向在上述缸内由活塞划分的两个压力室充填工作流体而构成的。另外，在流体为液体的情况下，在流体压阻尼器D被设定成单杆型的情况下，阻尼器主体6具备对出入于缸内的杆5的体积量的容积变化进行补偿的贮存器或气室。另外，流体压阻尼器D中的工作流体除工作油、水、水溶液这样的液体外，也可以为气体。
而且，上述流体压阻尼器D通过与惯性矩大，相对于高频振动的输入难以伸缩，容易传递振动的促动器A串联连结，相对于加速度较大的振动等高频振动的输入，吸收该振动能。另外，被装配在流体压阻尼器D的外周的线圈弹簧13、14被滑动自由地插入流体压阻尼器D的阻尼器主体6内，使与杆5连结的未图示出的活塞的位置向规定的中立位置恢复，是以防止流体压阻尼器D成为最伸长或最收缩的状态，不能吸收高频振动，使车辆的乘坐舒适性恶化的事态为目的设置的。
以这样的方式构成的减振器装置S如上所述，能够通过由马达M产生的扭矩，旋转驱动滚珠丝杠螺母1，使丝杠轴2向图1中上下方向直线运动，相对于外力的输入，通过使马达M积极地产生扭矩，来对丝杠轴2施加推力，据此，还能够抑制丝杠轴2的直线运动。另外，若丝杠轴2因外力而强制性地进行直线运动，则与滚珠丝杠螺母1连结的马达M的转子R体现旋转运动，马达M产生对以感应电动势为起因的转子R的旋转运动进行抑制的扭矩，以抑制丝杠轴2的直线运动的方式发挥功能。即，马达M在被外力强制性地驱动的情况下，能够作为发电机发挥功能，积极地产生抵抗外力的扭矩，抑制丝杠轴2的直线运动。
因此，在该减振器装置S中，由于不仅单单产生抑制丝杠轴2的直线运动的衰减力，还作为促动器发挥功能，所以，若该减振器装置S被夹装在车辆的车身和车轴之间被使用，则还能够同时进行车辆的车身的姿势控制，据此，能够作为主动减振器发挥功能。
另外，虽然在该实施方式的情况下，运动转换机构T将旋转运动和直线运动可逆地转换，但是，在只要促动器A仅作为促动器发挥功能的情况下，也可以是进行将旋转运动转换为直线运动，但不将直线运动转换为旋转运动的非可逆的运动转换的运动转换机构，另外，在这种情况下，在不需要马达M还通过外力作为发电机发挥功能，单单是减振器装置S作为主动减振器发挥功能的基础上，也可以以这样的方式构成。
另外，虽然在上述情况中，将流体压阻尼器D的杆5与丝杠轴2连结，但是，也可以将阻尼器主体6与丝杠轴2连结，再有，在直动部件为滚珠丝杠螺母1的情况下，这样将滚珠丝杠螺母1与流体压阻尼器D中的杆5或阻尼器主体6连结即可。
而且，在流体压阻尼器D的不与上述直动部件连结的作为部件的阻尼器主体6的外周设置与构成促动器A的外壳的保持器11空开环状间隙相向的外筒3。详细地说，外筒3将图1中下端连结在阻尼器主体6的侧部，在上端具备法兰状的挡块9。另外，该挡块9通过与设置在促动器A的外周的环状的减振垫15碰撞配合，限制减振器装置S的最收缩长度。
另外，在保持器11的外周连结着环状的空气腔7。空气腔7通过具备设定成比外筒3的外径直径大的筒部7a、将筒部7a的上端向保持器11连结的环状的顶部7b而构成，在空气腔7的筒部7a和外筒3之间形成环状间隙。而且，在空气腔7的筒部7a的下端和外筒3的中间外周之间搭架着筒状且具备挠性的隔膜8，在促动器A和流体压阻尼器D的外周形成空气弹簧AS中的空气室G。能够向该空气室G内供排气体，通过调节空气室G内的气压，能够调整车辆的车高和弹簧常数，空气弹簧AS作为悬架弹簧发挥功能。
另外，在该实施方式的情况下，因为将悬架弹簧做成空气弹簧AS，所以，能够将外筒3作为空气活塞利用，但是，在使悬架弹簧为线圈弹簧的情况下，当然也可以不必使外筒3作为空气活塞发挥功能，将空气腔7以及隔膜8废除，例如只要在促动器A的外周或底座设置对线圈弹簧的上端进行支撑的弹簧支架，且在外筒3设置对线圈弹簧的下端进行支撑的弹簧支架即可。
这里，在本实施方式的减振器装置S中，为了避免从外方输入的横向力作用于滚珠丝杠螺母1和丝杠轴2，而在外筒3和成为促动器A的外周的保持器11的外周之间夹装轴承4。
具体地说，保持器11和外筒3具备形成一定的环状间隙且相向的轴承运行面3a、11a，在该轴承运行面3a、11a之间夹装轴承4。即，在该减振器装置S中，在与车身和车轴的一方连结的作为部件的保持器11和与车身和车轴的另一方连结的外筒3之间夹装轴承4。
该轴承4详细地说如图1以及图2所示，被设定成具备在成为促动器A的外周的保持器11的外周和外筒3之间与两者接触，且滚动自由地被夹装的多个滚珠4a、滚动自由地保持该滚珠4a的作为滚珠箱体的球笼4b的滚珠球笼型。另外，在该实施方式的情况下，具体地说，滚珠4a在轴承4的球笼4b上在轴向排列，构成列，该滚珠列在周方向设置16列。另外，滚珠4a的设置数量、配置并不限定于此。
而且，因为相对于外筒3和促动器A的成为图1中上下方向的轴向的相对移动，滚珠4a在促动器A的外周和外筒3之间滚动，基本无阻力地允许它，相对于向减振器装置S输入的横向力，由轴承4承受它，所以，防止横向力作用于滚珠丝杠螺母1、丝杠轴2以及滚珠花键螺母12。
另外，在促动器A相对于外筒3向轴向行程的范围内，外筒3和促动器A总是在轴承4的整个轴向长度相向。
另外，虽然通过滚珠4a滚动，球笼4b向上下方向移动，但是，保持器11和外筒3的轴承4的运行面3a、11a上的轴向的长度以被维持在即使减振器装置S进行最大限伸缩工作，球笼4b也不脱落地被夹装在构成促动器A的外壳的保持器11的外周和外筒3之间的状态的方式被设定。
即，在减振器装置S中，因为上述构造的轴承4被夹装在设置于流体压阻尼器D上的外筒3和促动器A的外周之间，所以，相对于促动器A和流体压阻尼器D这两者的伸缩，轴承4基本不产生成为阻力的摩擦力，顺畅、圆滑的伸缩工作得到保证，另外，因为横向力不作用于运动转换机构T，所以，运动转换机构T受到保护，劣化得到抑制，圆滑的运动转换被长期地维持。
另外，因为虽然轴承4受到横向力，但不会对流体压阻尼器D的伸缩造成影响，流体压阻尼器D的圆滑的伸缩得到保证，所以，在该减振器装置S中，能够切实地吸收被输入的高频振动，能够提高对车身的振动绝缘性，能够提高车辆的乘坐舒适性。
再有，因为相对于高频振动的输入，轴承4不妨碍流体压阻尼器D的伸缩，所以，冲击的力直接作用于促动器A的情况得到抑制，能够保护马达M以及运动转换机构T，作为减振器装置S的主要零件的促动器A的可靠性提高，能够消除以往的减振器装置的问题，提高减振器装置S的可靠性。
另外，在该实施方式的减振器装置S中，因为并非仅为了夹装轴承4而设置外筒3，外筒3兼作构成空气弹簧AS的空气活塞，所以，在设置轴承4时，不存在零件品种增加的情况，另外，能够将减振器装置S的作为全体的重量增加也抑制得小。
另外，在上述情况中，在流体压阻尼器D的阻尼器主体6设置与促动器A的外周相向的外筒3，在该促动器A和外筒3之间夹装被设定成滚珠球笼型的轴承4，但是，也可以在促动器A设置与阻尼器主体6的外周相向的外筒，在阻尼器主体6和外筒之间夹装滚珠球笼型的轴承，还可以在促动器A设置外筒，在流体压阻尼器D的杆5设置与外筒相向的筒体等，在外筒和筒体之间夹装滚珠球笼型的轴承。
另外，在本实施方式中，做成使轴承4接触作为促动器A的箱体发挥功能的保持器11并运行的结构，但是，在马达M的箱体兼作促动器A的箱体的全部或一部分的情况下，也可以使轴承4在马达M的箱体运行。
再有，也可以像滚珠花键那样，在保持器11和外筒3的轴承4的运行面3a、11a设置沿轴向的槽，使轴承4的滚珠4a在该槽运行。另外，上述情况中，轴承4中的滚珠4a被保持在作为滚珠箱体的球笼4b，在这里滚动，但是，也可以是滚珠4a通过自身的滚动来循环。
另外，因为像上述那样，轴承4被做成由外筒3和与之相向的部件、本实施方式的情况下为外筒3和促动器A的外周这两者夹装，并与该两者滚动自由地接触的滚珠4a和滚动自由地保持滚珠4a的球笼4b构成的滚珠球笼型的轴承，所以，没有必要使滚珠4a循环，是薄壁，因此，具有即使被夹装在外筒3和与之相向的部件之间，也能够使减振器装置的大直径化阻止在最小限度的优点。对此，还能够采用滚珠与外筒3和与之相向的部件，本实施方式的情况下为外筒3和促动器A的外周的任意一个滚动自由地接触，通过自身的滚动，在滚珠箱体内循环的构造的轴承。在这种情况下，这样将滚珠箱体固定在外筒3和与之相向的部件中的滚珠不接触的一个即可。即使在采用这样的构造的轴承的情况下，也可以像滚珠花键那样，在外筒3和与之相向的部件中的滚珠接触的一个设置滚珠运行的槽，对滚珠的运行进行导向。
另外，在像上述那样，为滚珠4a被保持在球笼4b，并在这里滚动的轴承4的情况下，如图3所示，滚珠4a的直径越去向轴承4的轴向的两端越小，即，越是配置在两端侧的滚珠4a，直径越小，据此，能够得到与凸面处理同等的效果，能够实现促动器A和流体压阻尼器D这两者的更顺畅的伸缩。再有，在由于横向力的输入，过大的力矩作用于减振器装置S时，因为越去向两端侧，滚珠4a的直径越小，所以，过大压力不会作用于一部分的滚珠4a，能够使向各滚珠4a的负荷均等化，能够抑制过大压力作用于作为促动器A的外壳，即，与车身和车轴的一方连结的作为部件的保持器11、外筒3以及滚珠4a，且即使在力矩作用时，在允许外筒3相对于促动器A摆动的范围内，外筒3相对于促动器A保持倾斜，也不会对减振器装置S的伸缩施加阻力。
至此，结束有关本发明的实施方式的说明，但是，本发明的范围当然并不限定于图示或说明的细节本身。
产业上利用的可能性
本发明能够用于车辆的减振器装置。

Claims (7)

1.一种减振器装置，其特征在于，包括与车身和车轴的一方连结的部件、与车身和车轴的另一方连结并被配置在上述部件的外周的外筒、被夹装在上述部件和上述外筒之间的轴承，该轴承具备与上述部件和外筒的至少一个滚动自由地接触的滚珠、滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
2.如权利要求1所述的减振器装置，其特征在于，上述轴承具备滚动自由地夹装在上述部件和外筒之间的多个滚珠和滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
3.一种减振器装置，所述减振器装置包括具备将直线运动转换为旋转运动的运动转换机构和与该运动转换机构中的体现旋转运动的旋转部件连结的马达的促动器、具有杆和由杆出入的阻尼器主体的流体压阻尼器，将流体压阻尼器的杆和阻尼器主体的一方连结在运动转换机构中的体现直线运动的直动部件上，其特征在于，在流体压阻尼器或促动器的一方设置外筒，在促动器或流体压阻尼器的另一方和上述外筒之间夹装轴承，该轴承具备与促动器或流体压阻尼器的另一方和外筒的至少一个滚动自由地接触的滚珠、滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
4.如权利要求3所述的减振器装置，其特征在于，上述轴承具备滚动自由地夹装在促动器或流体压阻尼器的另一方和外筒之间的多个滚珠和滚动自由地保持该滚珠的滚珠箱体。
5.如权利要求4所述的减振器装置，其特征在于，由设置在促动器的外周的空气腔、外筒、和被搭架在空气腔和外筒之间的隔膜对形成空气弹簧的空气室进行划分。
6.如权利要求5所述的减振器装置，其特征在于，外筒兼作空气弹簧的空气活塞。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的减振器装置，其特征在于，上述轴承中的滚珠的直径被设定成越向轴承的轴向的两端侧配置的滚珠越小。
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