DE112009004796B4

DE112009004796B4 - Viskokupplung und Aufhängungseinrichtung

Info

Publication number: DE112009004796B4
Application number: DE112009004796T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Wada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP4992978B2; JPWO2010103570A1; WO2010103570A1; US20110147156A1; US8672111B2; DE112009004796T5

Abstract

Eine Viskokupplung (10) beinhaltet ein Gehäuse (12) zum Ausbilden einer Arbeitskammer (16), welche ein viskoses Fluid beinhaltet, eine Welle (20), die derart in das Gehäuse (12) eingeführt ist, dass die Welle drehbar bezüglich des Gehäuses (12) ist, eine Vielzahl von mit der Welle (20) gekoppelten Innenplatte (30) und eine Vielzahl von mit der Welle (20) gekoppelten Innenplatten (30) und eine Vielzahl von mit dem Gehäuse (12) gekoppelten Außenplatten (50), welche derart in der Arbeitskammer (16) angeordnet sind, dass sie von den Innenplatten (30) mit einem Abstand in einer Axialrichtung der Welle (20) beabstandet sind. Der Abstand zwischen jeder der Innenplatten (30) und jeder der Außenplatten (50) ist durch Verformung von entweder der Innenplatten (30) oder der Außenplatten (50) gemäß der Drehzahl der Welle (20) oder des Gehäuses (12) verformbar.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Viskokupplung bzw. Flüssigkeitsreibungskupplung und eine die Viskokupplung enthaltende Aufhängungseinrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Im Stand der Technik ist eine Anordnung bekannt, bei der eine Viskokupplung als Rolldämpfer eingesetzt wird (siehe beispielsweise japanische Patentschrift JP 2 803 870 B2 ). Der Rolldämpfer ist derart ausgebildet, dass sich eine Vielzahl von an einer Innenumfangsfläche eines hohlen Gehäuses befestigter, ringförmiger Außenplatten bzw. Außenscheiben abwechselnd mit einer Vielzahl von an einer Außenumfangsfläche einer Stange (Welle) befestigter, ringförmiger Innenplatten in einem Gehäuse, welches drehbar bezüglich der Stange installiert ist, überlappt, wobei ebenfalls ein Silikonöl im Gehäuse eingekapselt bzw. eingeschlossen ist. Eine Dämpferkraft wird durch eine Viskosität bzw. einen Flüssigkeitsreibwiderstand des eingeschlossenen Silikonöls erzeugt.
Aus der JP 58-152 941 A ist eine Fluidkupplung bekannt. Diese weist eine von einem Gehäuse in einer Arbeitskammer aufgenommene drehbare Welle auf, an der eine Vielzahl von Antriebsscheiben gekoppelt ist. Ferner ist eine Vielzahl von angetriebenen Scheiben mit dem Gehäuse gekoppelt, wobei diese von den Antriebsscheiben in Axialrichtung der Welle beabstandet angeordnet sind. Mit steigender Drehzahl der Welle wird das gesamte Gehäuse rotatorisch mitgenommen, so dass infolge der Zentrifugalkraft in dem Gehäuse befindliche Stahlkugeln die Antriebsscheiben und angetriebenen Scheiben gegeneinander drücken.
Japanische Patentschrift JP 2 803 870 B2 ;
Veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 10-109 529 A ;
Veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 10-109 528 A ; und
Veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 02-062 431 A .
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Angesichts der oben genannten Umstände ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die nachstehenden Probleme bzw. Aufgaben zu lösen.
D. h., dass eine Viskokupplung derart ausgebildet ist, dass Innenplatten und Außenplatten (nachfolgend gelegentlich allgemein als ”Platten” bezeichnet) verschieden voneinander in einer Arbeitskammer, in der ein viskoses Fluid wie beispielsweise Silikonöl eingeschlossen ist, rotieren und durch in dem viskosen Fluid auftretende Scherkräfte, die in dem viskosen Fluid aufgrund der Drehzahldifferenz auftreten, ein Drehmoment erzeugt wird. Wenn die oben genannte Viskokupplung in einer Aufhängungsvorrichtung als ein Stoßdämpfer eingebaut ist, wird das in der Aufhängungsvorrichtung auf diese Weise erzeugte Drehmoment zu einer Dämpfungskraft bzw. Dämpfkraft. Die durch die Viskokupplung erzeugte Dämpfkraft wird durch den Plattenabstand (regelmäßiger Abstand), den Überlappungsbereich der Platten und ähnliches bestimmt.
Hierbei ist zu beachten, dass die Aufhängungseigenschaften der Aufhängungsvorrichtung nicht nur auf den Fahrkomfort, sondern ebenso auf die Lenkstabilität eines Fahrzeugs einen Einfluss haben. Beispielsweise kann die Dämpfkraft eines Stoßdämpfers (Dämpfkrafterzeugungseinrichtung), wenn diese hoch bzw. auf einen hohen Wert eingestellt ist, die Lenkstabilität des Fahrzeuges verbessern, aber den Fahrkomfort verringern bzw. verschlechtern. Im Gegensatz dazu kann eine geringe bzw. auf einen kleinen Wert eingestellte Dämpfkraft des Stoßdämpfers die Lenkstabilität des Fahrzeugs verschlechtern, aber den Fahrkomfort verbessern. Daher können sowohl der Fahrkomfort als auch die Lenkstabilität des Fahrzeugs verbessert werden, indem beispielsweise die Aufhängungseigenschaften wie folgt eingestellt werden. Und zwar wird die Dämpfkraft in einem Bereich niedriger Stoßgeschwindigkeiten bzw. Hubgeschwindigkeiten größer gemacht bzw. eingestellt, um die Lenkstabilität sicherzustellen, wohingegen sie in einem Bereich mittlerer bis hoher Hubgeschwindigkeiten kleiner eingestellt wird, um den Fahrkomfort aufrechtzuerhalten.
Jedoch werden bei den herkömmlichen Viskokupplungen der Plattenabstand und der Überlappungsbereich schon in der Entwicklungsphase bzw. Konstruktionsphase auf vorbestimmte Werte festgelegt. Daher war es mit den herkömmlichen Viskokupplungen nur möglich, eine bezüglich der Drehzahldifferenz der Platten proportionale oder lineare Dämpfkraft zu erzeugen, wohingegen es nicht möglich war, eine optimale Dämpfkraft als Antwort auf die Drehzahldifferenz zu erzeugen. Dementsprechend könnte die Dämpfkraft in einem Bereich niedriger Hubgeschwindigkeiten nicht ausreichen, wenn beispielsweise die Dämpfkraft zum Gewährleisten des Fahrkomforts im Bereich mittlerer bis hoher Hubgeschwindigkeiten klein eingestellt wird. Wenn andererseits die Dämpfkraft zum Gewährleisten der Lenkstabilität im Bereich niedriger Hubgeschwindigkeiten hoch eingestellt wird, neigt die Dämpfkraft im Bereich mittlerer bis hoher Hubgeschwindigkeiten dazu, zu groß zu sein.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorangehenden Umstände entwickelt. Eine ihrer Aufgaben ist die Bereitstellung einer Viskokupplung, die in geeigneter Weise in einer Aufhängungsvorrichtung eingesetzt werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
Um die vorangehenden Probleme zu lösen, stellt ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Viskokupplung bereit, die aufweist: einen Gehäusekörper bzw. ein Gehäuse zum Ausbilden einer ein viskoses Fluid enthaltenden Arbeitskammer; eine in das Gehäuse eingeführte Welle, wobei die Welle in Bezug auf das Gehäuse drehbar ist; eine Vielzahl von mit der Welle gekoppelten, ersten Platten; und eine Vielzahl von mit dem Gehäuse gekoppelten und in der Arbeitskammer angeordneten, zweiten Platten, wobei die zweiten Platten von den ersten Platten in einer Axialrichtung der Welle mit einem Abstand dazwischen beabstandet sind; wobei sich der Abstand zwischen den ersten Platten und den zweiten Platten entweder durch Verformung der ersten Platten oder der zweiten Platten gemäß der Drehzahl der Welle oder des Gehäuses einstellt, und die ersten Platten oder die zweiten Platten so ausgebildet sind, dass sich der Abstand im Zuge einer Verformung der ersten Platten oder der zweiten Platten unter einer Zentrifugalkraft, welche durch die Rotation der Welle oder des Gehäuses auf diese einwirkt, verändert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Dämpfkraft gemäß der Drehzahl variiert werden. Folglich kann eine in einer Aufhängungseinrichtung in geeigneter Weise eingesetzte Viskokupplung bereitgestellt werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Platte einen geneigten Abschnitt aufweisen, wobei der geneigte Abschnitt in einer zur Achse der Welle parallelen Querschnittsansicht in Axialrichtung geneigt ist und ein Bereich einschließlich eines freien Endes und des geneigten Abschnitts der ersten Platte eine Vielzahl von durch Schlitze getrennte, bewegliche Platten aufweisen kann, wobei sich die Schlitze radial zur Welle als deren Zentrum erstrecken, wobei ein Endabschnitt auf einer Seite eines freien Endes der beweglichen Platte eine größere Masse als ein Endabschnitt auf einer Seite des gekoppelten Abschnitts der beweglichen Platte haben kann, wobei die zweiten Platten einen dem geneigten Abschnitt der ersten Platte gegenüberliegenden Abschnitt, der parallel zum geneigten Abschnitt der ersten Platte verläuft, aufweisen können und wobei sich der Abstand bzw. Spaltabstand gemäß einer Verformung der beweglichen Platten unter einer Kraft, die durch die Rotation der Welle oder des Gehäusekörpers auf diese einwirkt, verändern kann. Durch Einsatz dieser Struktur bzw. Anordnung kann die Dämpfkraft gemäß der Drehzahl variiert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Platte innerhalb eines Bereichs, in dem sich die Schlitze erstrecken, einen sich in Richtung um die Achse der Welle erstreckenden, dünneren Abschnitt aufweisen. Durch Einsatz dieser Struktur kann die erste oder die zweite Platte zuverlässiger gemäß der Drehzahl verschoben werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Abstand zwischen der ersten Platte und einer der beiden benachbarten, zweiten Platten schmaler als der Abstand zwischen der ersten Platte und der anderen zweiten Platte sein, wenn sich die Welle und der Gehäusekörper nicht drehen. Durch Einsatz dieser Anordnung kann eine durch eine Zunahme der Drehzahl verursachte, übermäßige Zunahme der Dämpfkraft verhindert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Endabschnitt auf einer Seite des freien Endes der beweglichen Platten so gestaltet sein, dass eine seiner Stirnflächen in der Rotationsrichtung der Innenplatte größer als die der anderen ist. Durch Einsatz dieser Struktur kann die Dämpfkraft gemäß der Rotationsrichtung der Welle oder des Gehäuses variiert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Endabschnitt auf einer Seite eines freien Endes der beweglichen Platte gebogen bzw. biegeumgeformt sein. Diese Anordnung ermöglicht eine einfachere Gestaltung der Viskokupplung.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Platte eine Nebenplatte, die einstückig mit oder unabhängig bzw. separat von einem Bereich an einem wellenseitigen, freien Ende der zweiten Platte vorgesehen sein, die zweite Platte einen vom freien Ende aus in Richtung der Welle ragenden Vorsprungsabschnitt aufweisen und der Vorsprungsabschnitt der Nebenplatte mit einem Abstand gegenüberliegen, der schmaler als der Abstand zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte ist. Mit dieser Anordnung kann die zu erzeugende Dämpfkraft gemäß dem Drehwinkel der Welle oder des Gehäuses eingestellt werden und folglich kann die Dämpfkraft in der Aufhängungseinrichtung in noch geeigneter Weise verwendet werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Nebenplatte und der Vorsprungsabschnitt so angeordnet sein, dass die Nebenplatte und der Vorsprungsabschnitt einander gegenüberstehen, wenn der Rotationswinkel der Welle bezüglich des Gehäuses in einem Randbereich des Rotationsbereichs ist. Durch Einsatz dieser Anordnung kann die Dämpfkraft erhöht werden, wenn sich der Rotationswinkel der Welle oder des Gehäuses in einem Randbereich des Rotationsbereichs befindet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Aufhängungseinrichtung. Diese Aufhängungseinrichtung weist als Viskokupplung zum Absorbieren von Stößen eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug hoch und runter bewegt bzw. verschoben wird, eine Dämpfkrafterzeugungseinrichtung gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele auf. Durch Einsatz dieser Aufhängungsvorrichtung werden der Fahrkomfort und die Lenkstabilität verbessert.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Platte eine Nebenplatte, die einstückig mit oder getrennt von einem Bereich an einem wellenseitigen, freien Ende der zweiten Platte vorgesehen ist, und die zweite Platte einen vom freien Ende aus in Richtung der Welle ragenden Vorsprungsabschnitt aufweisen, wobei der Vorsprungsabschnitt der Nebenplatte mit einem Abstand gegenübersteht, der schmaler als der Abstand zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte ist, und die Nebenplatte und der Vorsprungsabschnitt einander gegenüberstehen können, wenn sich das Fahrzeug in einem oberen bzw. unteren Endbereich einer Verschiebung befindet. Diese Anordnung kann den oberen bzw. unteren Endstoß des Fahrzeugs reduzieren.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Platte einen in einer zur Achse der Welle parallelen Querschnittsansicht in Axialrichtung geneigten Abschnitt und einen Bereich einschließlich einem freien Ende der ersten Platte und dem geneigten Abschnitt eine Vielzahl von durch Schlitze getrennten, beweglichen Platten aufweisen, wobei sich die Schlitze radial bezüglich der Welle als deren Zentrum erstrecken, und ein Endabschnitt kann auf einer Seite eines freien Endes der beweglichen Platte so gestaltet sein, dass der Bereich einer Stirnfläche auf einer Seite, auf der der Endabschnitt durch die Rotation der Welle infolge einer Aufwärtsverschiebung des Fahrzeugs voreilt, größer als die Fläche der Stirnfläche ist, die durch die Rotation der Welle infolge einer Abwärtsverschiebung des Fahrzeugs voreilt.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Viskokupplung bereit, die in geeigneter Weise in einer Aufhängungsvorrichtung verwendet werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Montageanordnung einer Aufhängungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Viskokupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
3A ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer Innenplatte;
3B ist eine schematische Draufsicht der Innenplatte;
3C ist eine schematische Seitenansicht der Innenplatte;
4A ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung bzw. eines Nahbereichs einer beweglichen Platte der Innenplatte;
4B ist eine schematische Querschnittsansicht der Umgebung der beweglichen Platte;
5A ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer Außenplatte;
5B ist eine schematische Draufsicht der Außenplatte;
5C ist eine schematische Seitenansicht der Außenplatte;
6A ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Welle und ein Gehäuse nicht rotieren;
6B ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Welle und das Gehäuse rotiert sind;
7A ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung bzw. einen Zusammenhang zwischen einer Drehzahldifferenz ”v” und einer Dämpfkraft ”F” der Welle und des Gehäuses zeigt;
7B ist eine graphische Darstellung, welche einen Zusammenhang zwischen einem Differenzdrehwinkel ”θ” einer Dämpfkraft ”F” der Welle und des Gehäuses zeigt;
8A ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines freien Endes einer beweglichen Platte in einer Viskokupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
8B ist eine vergrößerte Ansicht aus einem anderen Blickwinkel; und
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Innenplatte einer Viskokupplung gemäß einer Modifikation zeigt.
Bezugszeichenliste

1: Aufhängungsvorrichtung
10: Viskokupplung
12: Gehäuse
16: Arbeitskammer
20: Welle
30: Innenplatte
30a: freies Ende
32: rechtwinkliger Abschnitt
34: geneigter Abschnitt
35: Koppelabschnitt
36: Gewichtabschnitt
38: Nebenplatte
40: bewegliche Platte
50: Außenplatte
50a: freies Ende
52: rechtwinkliger Abschnitt
54: geneigter Abschnitt
58: vorragender Abschnitt
70: Schlitz

BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden die besten Ausführungsarten der Erfindung (nachfolgend als Ausführungsbeispiele bezeichnet) unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der Beschreibung der Figuren gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Komponenten verwendet werden und deren wiederholte Beschreibung weggelassen wird, wo es angebracht ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine Montagestruktur einer Aufhängungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, weist die Aufhängungsvorrichtung 1 einen Träger 3 zum drehbaren Lagern eines Rads 2 und einen unteren Arm 4 sowie einen oberen Arm 5 zum vertikalen, schwingbaren bzw. bewegbaren Lagern des Trägers 3 auf. Eine Fahrzeugkarosserie 6, der untere Arm 4, der obere Arm 5 und der Träger 3 stellen einen Verbindungsmechanismus 7 dar und der untere Arm 4 sowie der obere Arm 5 sind drehbar an der Fahrzeugkarosserie 6 montiert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Aufhängungsvorrichtung 1 aus einer Anordnung mit einer Viskokupplung 10 an einem Gelenk des Verbindungsmechanismus 7. Da der Verbindungsmechanismus 7 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Verbindungsmechanismus mit vier Gelenken ist, kann die Viskokupplung 10 gleichermaßen an einem Gelenk 8a zwischen der Fahrzeugkarosserie 8 und dem unteren Arm 4, an einem Gelenk 8b zwischen der Fahrzeugkarosserie 6 und dem oberen Arm 5, an einem Gelenk 8c zwischen dem oberen Arm 5 und dem Träger 3 und an einem Gelenk 8d zwischen dem unteren Arm 4 und dem Träger 3 installiert bzw. angebracht sein. In dem in 1 dargestellten Beispiel stellt die Viskokupplung 10 das Gelenk 8a zwischen der Fahrzeugkarosserie 6 und dem unteren Arm 4 dar. Nachfolgend werden die Gelenke 8a bis 8d, wenn auf diese im Allgemeinen Bezug genommen wird, als ”Gelenke 8” oder ”Gelenk 8” bezeichnet.
Die Viskokupplung 10 hat ein Gehäuse und eine in dieses Gehäuse eingeführte Welle. Die Gelenke 8, welche zwei benachbarte Verbindungsglieder drehbar zueinander koppeln bzw. verbinden, sind so ausgebildet, dass das Gehäuse an einem Verbindungsglied angebracht ist und die Welle an dem zum ersten Verbindungsglied benachbarten Verbindungsglied angebracht ist. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist das Gehäuse an die Fahrzeugkarosserie 6 befestigt und die Welle mit dem unteren Arm 4 gekoppelt, so dass Dämpfkräfte durch eine Relativdrehung der Weile und des Gehäuses als Antwort auf die Auf- und Abbewegung des unteres Arms 4 erzeugt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des Verbindungsmechanismus 7 als Beispiel zu verstehen und die Aufhängungsvorrichtung 1 kann jeden anderen Verbindungsmechanismus aufweisen. Obwohl in dem in 1 gezeigten Beispiel die Viskokupplung 10 das Gelenk 8a darstellt, kann es ebenso jedes andere Gelenk 8b, 8c und 8d darstellen. Ebenso kann eine Vielzahl von Viskokupplungen 10 eine Vielzahl von Gelenken 8 darstellen.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Viskokupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Viskokupplung 10 weist eine Welle 20, die zum Rotieren als Antwort auf die Auf- und Abbewegung des unteren Arms 4, mit dem sie gekoppelt ist (siehe 1), geeignet ist, und ein zylindrisches Gehäuse 12 auf, in das die Welle 20 eingesetzt ist. Die Welle 20 ist relativ zum Gehäuse 12 drehbar darin eingesetzt. Das Gehäuse 12 ist an einem ringförmigen Überstand 14 mit der Fahrzeugkarosserie 6 gekoppelt (siehe 1). Es ist zu beachten, dass die Welle 20 mit der Fahrzeugkarosserie 6 und das Gehäuse 12 mit dem unteren Arm 4 gekoppelt sein können. Ansonsten können die Welle 20 und das Gehäuse 12 mit ihren jeweiligen im Verbindungsmechanismus 7 zueinander benachbarten Verbindungsgliedern gekoppelt sein.
Die Welle 20 ist durch die Lager 18a und 18b relativ zum Gehäuse 12 drehbar gelagert. Das Gehäuse 12 ist ein hohles, zylindrisches Element bzw. Bauteil und eine Arbeitskammer 16 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 20 und der Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 ausgebildet. Die mit einer viskosen Flüssigkeit, wie beispielsweise Silikonöl, gefüllte Arbeitskammer 16 ist durch Öldichtungen 22a und 22b abgedichtet.
Eine Vielzahl von Innenplatten 30 (erste Platten) ist mit der Außenumfangsfläche der Welle 20 gekoppelt. Mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 ist eine Vielzahl von Außenplatten 50 (zweite Platten) gekoppelt. Die Vielzahl von Innenplatten 30 und die Vielzahl von Außenplatten 50, bei denen es sich um scheibenförmige Bauteile handelt, sind in der Arbeitskammer 16 in der Axialrichtung der Welle 20 mit einem vorbestimmten Abstand (regelmäßiger Abstand) zueinander angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Platten aus der Vielzahl von Innenplatten 30 und aus der Vielzahl von Außenplatten 50 jeweils abwechselnd in der Arbeitskammer 16 angeordnet. Der Durchmesser der Innenplatten 30 ist kleiner als der eines Kreises, der durch die Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 gebildet ist, so dass die Endabschnitte der Innenplatten 30 auf der nicht mit der Welle 20 gekoppelten Seite jeweils freie Enden 30a sind. Ebenso ist eine Öffnung 51 in der Mitte der Außenplatte 50 ausgebildet, wo die Welle 20 eingeführt wird. Der Durchmesser der Öffnung 51 ist größer als der der Welle 20, so dass die Endabschnitte der Außenplatten 50 auf der nicht mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 gekoppelten Seite jeweils freie Enden 50a sind.
Ebenso haben die Innenplatten 30 jeweils eine später beschriebene Nebenplatte 38 und die Außenplatten 50 haben jeweils einen später beschriebenen, vorspringenden Abschnitt bzw. Überstand 58. Die Strukturen bzw. Anordnungen der Innenplatten 30 sowie der Außenplatten 50 werden jeweils später detailliert beschrieben.
Im Folgenden wird ein Zusammenhang zwischen einer Drehzahldifferenz und einem erzeugten Drehmoment, wenn eine herkömmliche Viskokupplung in einer Aufhängungsvorrichtung verwendet wird, beschrieben. Wenn wie in 1 gezeigt eine Viskokupplung in einer Aufhängungsvorrichtung enthalten ist, dann korrespondiert die Drehzahldifferenz mit der Aufhängungshubgeschwindigkeit und das erzeugte Drehmoment mit der Dämpfkraft.
Wenn sich der untere Arm 4 (siehe 1) dem Verhalten eines Rades 2 (siehe 1) entsprechend auf und ab bewegt, dann rotiert die Welle und verursacht eine Relativdrehung zwischen der Welle und dem Gehäuse. Auf diese Weise drehen sich jeweils die Vielzahl von Innenplatten und die Vielzahl von Außenplatten, die jeweils mit der Welle und dem Gehäuse gekoppelt sind, verschieden zueinander (relativ gesehen) und in dem viskosen Fluid entstehen infolge der Drehdifferenz Scherkräfte, die wiederum ein Drehmoment (Widerstand bzw. Widerstandsdrehmoment) erzeugen. Das auf diese Weise erzeugte Drehmoment wirkt in der Aufhängungsvorrichtung 1 als eine Dämpfkraft.
Nachfolgend ist eine Berechnungsformel für ein in der Viskokupplung auftretendes Drehmoment T₀ gezeigt.
wobei

Sn:: Plattenabstand (regelmäßiger Abstand)
N:: Fluidviskosität (kinetische Viskosität)
e:: Dichte
r_a:: Außendurchmesser der Innenplatte
r_i:: Innendurchmesser der Außenplatte
Δ_n:: Drehzahldifferenz

Die Beziehung zwischen der Drehzahldifferenz und dem von der Viskokupplung erzeugten Drehmoment kann durch die folgende Gleichung 2 ausgedrückt werden (Gleichung der Couette-Strömung). τ = μ U / h Gleichung 2 wobei

r:: Widerstand
μ:: Reibkoeffizienz (Reibungszahl)
U:: Drehgeschwindigkeit (Drehzahl)
h:: Plattenabstand (regelmäßiger Abstand)

Wie aus Gleichung 1 und Gleichung 2 zu sehen ist, tritt das Drehmoment (Widerstand τ) in der Viskokupplung umgekehrt proportional zur Größe des Plattenabstandes Sn (Plattenabstand h) auf. D. h., dass das erzeugte Drehmoment T₀ (Widerstand τ) umso größer wird, je kleiner der Plattenabstand Sn (Plattenabstand h) ist.
Es ist wünschenswert, dass die Aufhängungseigenschaften bzw. das Betriebsverhalten einer Aufhängungsvorrichtung gemäß der Hubgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Beispielsweise ist solch ein Aufhängungsbetriebsverhalten wünschenswert, bei dem die Lenkstabilität im Bereich niedriger Hubgeschwindigkeiten gewährleistet und der Fahrkomfort im Bereich mittlerer bis hoher Hubgeschwindigkeiten gewährleistet werden kann; zu diesem Zweck ist die Dämpfkraft vorzugsweise im Bereich niedriger Hubgeschwindigkeiten auf einen höheren Wert und im Bereich mittlerer bis hoher Hubgeschwindigkeiten auf einen kleineren Wert einzustellen. Jedoch konnte mit den herkömmlichen Viskokupplungen die Dämpfkraft nur linear erzeugt werden, weil der Plattenabstand (Spalt) und der Überlappungsbereich ohne Rücksicht auf die Drehzahldifferenz unverändert bleiben.
Folglich hat man sich in der vorliegenden Erfindung eine Anordnung ausgedacht, bei welcher der Abstand zwischen einem Bereich, der zumindest einen Teil jeder Innenplatte 30 darstellt, und einem diesem gegenüberstehenden Bereich von jeder Außenplatte 50 durch Verformung von entweder der Innenplatten 30 oder der Außenplatten 50 als Antwort auf die Drehzahl der Welle 20 oder des Gehäuses 12 einstellbar ist. Auf diese Weise ist die Anordnung derart, dass die zu erzeugende Dämpfkraft entsprechend der Drehzahldifferenz der Platten variiert wird.
Nun werden jeweils die Strukturen der Innenplatten 30 und der Außenplatten 50 detailliert beschrieben. 3A ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer Innenplatte, 3B ist eine schematische Draufsicht einer Innenplatte und 3C ist eine schematische Seitenansicht einer Innenplatte. 4A ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung bzw. eines Nahbereichs einer beweglichen Platte der Innenplatte und 4B ist eine schematische Querschnittsansicht der Umgebung der beweglichen Platte. 5A ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer Außenplatte, 5B ist eine schematische Draufsicht einer Außenplatte und 5C ist eine schematische Seitenansicht einer Außenplatte.
Wie es in den 3A bis 3C gezeigt ist, ist in der Mitte der Innenplatte 30 eine Öffnung 31 vorgesehen, durch die eine Welle 20 eingeführt wird. Die Innenplatte 30 weist einen rechtwinkligen Abschnitt 32, einen geneigten Abschnitt 34, einen Koppelabschnitt 35, einen Gewichtabschnitt 36 und eine Nebenplatte 38 auf.
Der rechtwinklige Abschnitt 32 erstreckt sich in einer zur Achse der Welle 20 rechtwinkligen Richtung mit der mit der Welle 20 gekoppelten Innenplatte 30. Ein inneres Ende des rechtwinkligen Abschnitts 32, welches das gekoppelte Ende der Innenplatte 30 ist, ist mit der Welle 20 gekoppelt. Das äußere Ende des rechtwinkligen Abschnitts 32, d. h. das gehäuseseitige Ende, ist mit dem geneigten Abschnitt 34 über den Koppelabschnitt 35 verbunden.
Der geneigte Abschnitt 34, der in Blickrichtung eines zur Achse der Welle 20 parallelen Querschnitts in Axialrichtung der Welle 20 geneigt ist, ist die Achse der Welle 20 umgebend vorgesehen. Der geneigte Abschnitt 34 ist mit dem äußeren Ende des rechtwinkligen Abschnitts 32 mittels des Koppelabschnitts 35 gekoppelt. Somit ist die Innenplatte 30 annähernd in Form eines Schirms bzw. Regenschirms oder einer Schale ausgebildet.
Der Koppelabschnitt 35 koppelt das äußere Ende des rechtwinkligen Abschnitts 32 mit dem inneren Ende des geneigten Abschnitts 34. Wie in den 4A und 4B dargestellt, hat der Koppelabschnitt 35 in der Dickenrichtung auf beiden seinen Seiten in Blickrichtung eines zur Achse der Welle 20 parallelen Querschnitts Beulen, so dass verengte (dünnere) Abschnitte, die sich in einer die Achse der Welle 20 umgebende Richtung erstrecken, daran ausgebildet sind. Der Koppelabschnitt 35 in diesem Ausführungsbeispiel ist faltenbalgförmig mit einer Vielzahl von Einschnürungen bzw. Verengungen vorgesehen. Die Verengungen sind um den gesamten, die Achse der Welle 20 umgebenden Umfang vorgesehen. Die in den Koppelabschnitt 35 vorgesehenen Verengungen vereinfachen es, die beweglichen Platten 40 in die Axialrichtung der Welle 20 zu verschieben, wie später beschrieben wird.
Mit dem äußeren Ende des geneigten Abschnitts 34 ist der Gewichtabschnitt 36 gekoppelt. Das äußere Ende des Gewichtabschnitts 36 ist das freie Ende 30a der Innenplatte 30. Der Gewichtabschnitt 36 hat eine größere Dicke als der rechtwinklige Abschnitt 32 und der geneigte Abschnitt 34. Mit dem auf diese Weise vorgesehenen Gewichtabschnitt 36 hat ein äußeres Ende (ein Ende auf der Seite des freien Endes) der beweglichen Platte 40, auf die später eingegangen wird, eine größere Masse als ihr inneres Ende (ein Ende auf der Seite des gekoppelten Endes).
Die Nebenplatte 38, welche in der Draufsicht ein sektorförmiges Bauteil ist, ist einstückig mit der Innenplatte 30 oder getrennt von dieser an einer Position an der Welle 20 seitens des freien Endes 50a der Außenplatte 50 vorgesehen. Mit anderen Worten hat die Innenplatte 30 in einem Bereich, in dem die Nebenplatte 38 vorgesehen ist, eine größere Dicke. Die Nebenplatte 38 ist derart gestaltet, dass ihr inneres Ende mit der Welle 20 gekoppelt ist und ihr äußeres Ende in einem Bereich innerhalb des freien Endes 50a liegt. Ferner befindet sich die Nebenplatte 38 in einer die Achse der Welle 20 umgebenden Richtung in einem vorbestimmten Bereich des rechtwinkligen Abschnitts 32 und steht dem Vorsprungsabschnitt 58 mit einem Abstand, der geringer als der Plattenabstand zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 ist (siehe 2), gegenüber.
Der Bereich der Innenplatte 30, der das freie Ende 30a und den geneigten Abschnitt 34 aufweist, setzt sich aus einer Vielzahl von beweglichen Platten 40 zusammen, welche durch Schlitze 70, die sich radial zur Welle 20 zu ihrer Mitte erstrecken, getrennt sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die Schlitze 70 vom freien Ende 30a zum Koppelabschnitt 35 und die beweglichen Platten 40, deren Ende, welches sich auf der dem freien Ende gegenüberliegenden Seite der beweglichen Platten befindet, mit dem Koppelabschnitt 35 gekoppelt ist, können in Axialrichtung der Welle 20 verschoben werden, wobei deren Ende auf der Seite des Koppelabschnitts 35 als Drehstelle bzw. Drehpunkt dient. Wie bereits beschrieben, sind die beweglichen Platten 40 an deren Enden auf der Seite des freien Endes schwerer. Folglich können die beweglichen Platten 40 auf einfache Weise in Axialrichtung der Welle 20 verschoben werden, wobei jeweils deren Ende auf der Seite des Koppelabschnitts als der Drehpunkt dient, wenn eine Trägheit oder Zentrifugalkraft aufgrund der Relativdrehung zwischen der Welle 20 und dem Gehäuse 12 wirkt. Wie oben beschrieben, ist der Koppelabschnitt 35 mit Einschnürungen versehen, so dass die beweglichen Platten 40 einfacher in Axialrichtung der Welle 20 verschoben werden können, wobei deren Ende auf der Seite des Koppelabschnitts 35 jeweils als die Drehstelle dient.
Selbstverständlich können sich die Schlitze 70 bis zum rechtwinkligen Abschnitt 32 erstrecken und der rechtwinklige Abschnitt 32 kann einen Teil der beweglichen Platten 40 darstellen. Ferner kann die Anordnung derart sein, dass sich die Schlitze 70 bis zum gekoppelten Ende der Innenplatte 30 erstrecken und die beweglichen Platten 40 sich vom freien Ende 30a zum gekoppelten Ende der Innenplatte 30 erstrecken. Ebenso kann die Innenplatte 30 keinen rechtwinkligen Abschnitt 32 aufweisen und der geneigte Abschnitt 34 kann sich bis zur Welle 20 erstrecken. Es ist festzuhalten, dass die Positionen der Verjüngungen nicht auf den Kopplungsabschnitt 35 beschränkt sind, sondern sich überall innerhalb des Bereichs, in dem sich die Schlitze 70 in Radialrichtung der Innenplatte 30 erstrecken, befinden können.
Wie in den 5A bis 5C gezeigt, weist die Außenplatte 50 einen rechtwinkligen Abschnitt 52, einen geneigten Abschnitt 54 und Vorsprungsabschnitte 58 auf.
Der rechtwinklige Abschnitt 52 erstreckt sich in einer zur Achse der Welle 20 rechtwinkligen Richtung, wobei die Außenplatte 50 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt ist. Ein inneres Ende des rechtwinkligen Abschnitts 52, und zwar ein Ende auf der Seite der Welle 20, ist ein freies Ende 50a der Außenplatte 50. Das äußere Ende des rechtwinkligen Abschnitts 52 ist mit dem geneigten Abschnitt 54 gekoppelt.
Der geneigte Abschnitt 54, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem er dem geneigten Abschnitt 34 der Innenplatte 30 gegenübersteht, ist derart geneigt, dass er parallel zum geneigten Abschnitt 34 verläuft. Der geneigte Abschnitt 54 ist mit dem äußeren Ende des rechtwinkligen Abschnitts 52 gekoppelt.
Die Vorsprungsabschnitte 58, die in der Draufsicht jeweils näherungsweise sektorförmig sind, ragen von dem freien Ende 50a der Außenplatte 50 in Richtung der Welle 20. Das äußere Ende der Vorsprungsabschnitte 58 ist jeweils mit einem freien Ende 50a gekoppelt und dessen inneres Ende liegt jeweils derart innerhalb der Öffnung 51, dass sich diese und die Welle 20 nicht gegenseitig stören bzw. beeinflussen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Vorsprungsabschnitte 58 vorhanden, die an vorbestimmten Positionen in der die Achse der Welle 20 umgebenden Richtung vorgesehen sind und der Nebenplatte 38 mit einem Abstand (Raum), der geringer als der Plattenabstand zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 ist, gegenüberstehen (siehe 2).
Hierbei ist festzuhalten, dass die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 jeweils an dem rechtwinkligen Abschnitt 32 der Innenplatte 30 und dem freien Ende 50a der Außenplatte 50 angeordnet sind, so dass sie einander gegenüberstehen, wenn sich der Drehwinkel der Welle 20 bezüglich des Gehäuses 12 in einem Randbereich des Rotationsbereichs befindet. In einer eine Viskokupplung 10 enthaltenden Aufhängungsvorrichtung 1 sind die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 an ihren jeweiligen Positionen angeordnet, an denen sie einander gegenüberstehen, wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen im oberen Endbereich oder im unteren Endbereich der Verschiebung, d. h. im oberen oder im unteren Hubgrenzbereich befindet.
Durch die Anordnung der Nebenplatte 38 und der Vorsprungsabschnitte 58 in den oben beschriebenen Positionen kann eine Dämpfkraft zwischen der Nebenplatte 38 und den Vorsprungsabschnitten 58 erzeugt werden, wenn der Drehwinkel der Welle 20 einen Grenzbereich des Rotationsbereichs erreicht. Und da sich die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 38 mit einem Abstand, der kleiner als der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 ist, gegenüberstehen, nimmt die Dämpfkraft zu, wenn der Drehwinkel der Welle 20 den Grenzbereich des Rotationsbereichs erreicht. Aus diesem Grund kann die die Viskokupplung 10 enthaltende Aufhängungsvorrichtung 1 die Dämpfkraft erhöhen, wenn das Fahrzeug das obere Ende oder das untere Ende der Verschiebung erreicht, wodurch der obere bzw. der untere Endstoß des Fahrzeugs verhindert wird. Dies verbessert den Fahrkomfort des Fahrzeugs.
Als nächstes wird ein Betrieb einer mit der oben beschriebenen Anordnung vorgesehenen Viskokupplung 10 beschrieben. 6A ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Welle und das Gehäuse nicht rotieren, und 6B ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Welle und das Gehäuse rotierten. In den 6A und 6B ist eine Umgebung der beweglichen Platte 40 und der Innenplatte 30 gezeigt. 7A ist eine graphische Darstellung, welche eine Beziehung bzw. einen Zusammenhang zwischen der Drehzahldifferenz ”v” und der Dämpfkraft ”F” der Welle und des Gehäuses zeigt, und 7B ist eine graphische Darstellung, welche einen Zusammenhang zwischen einem Differenzdrehwinkel ”θ” und der Dämpfkraft ”F” der Welle und des Gehäuses zeigt. in den 7A und 7B stellen die durchgezogenen Linien ”E” die Dämpfkrafteigenschaften einer Viskokupplung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dar und die punktierten Linien ”C” stellen die Dämpfkrafteigenschaften einer herkömmlichen Viskokupplung dar.
Wenn die Welle 20 und das Gehäuse 12 nicht rotieren, dann ist die Innenplatte 30, wie in 6A gezeigt, so angeordnet, dass sie zu den benachbarten Außenplatten 50 jeweils einen unterschiedlichen Abstand hat. D. h., dass der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und einer der benachbarten Außenplatten 50 kleiner ist als der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und der anderen Außenplatte 50. Genauer gesagt ist der Abstand ”b” zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50B, von welcher sich die bewegliche Platte 40 bei einem Verschieben weg bewegt (die rechte Außenplatte in 6A), kleiner als der Abstand ”a” zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50A, welcher sich die verschobene bewegliche Platte 40 nähert (die linke Außenplatte in 6A). Beispielsweise ist der Abstand ”b” ca. 1 mm und der Abstand ”a” 1,4 mm.
Wenn sich der untere Arm 4 (siehe 1) auf oder ab bewegt, dreht sich die Welle 20 und verursacht eine Relativdrehung der Welle 20 und des Gehäuses 12. Auf diese Weise rotieren die jeweils an diese gekoppelte Vielzahl von Innenplatten 30 und die Vielzahl von Außenplatten 50 unterschiedlich. Wenn sich die Drehzahldifferenz in dem Bereich niedriger Drehzahl befindet, ist die auf die Innenplatte 30 wirkende Trägheitskraft gering, so dass die Innenplatten 30 in dem in 6A gezeigten Zustand rotieren. Dann tritt hauptsächlich eine Dämpfkraft zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50B, welche im Abstand „b” zur Innenplatte 30 angeordnet ist, auf. Auf diese Weise werden die Dämpfkräfte, wie in 7A dargestellt, linear im Verhältnis zur Drehzahldifferenz erzeugt, wenn sich die Drehzahldifferenz in dem Bereich niedriger Drehzahl befindet. Es ist zu beachten, dass zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50, welche mit dem Abstand „a” zur Innenplatte 30 angeordnet ist, kleine Dämpfkräfte auftreten.
Wenn die Drehzahldifferenz zunimmt, wird die auf die Innenplatte 30 ausgeübte Trägheitskraft größer. Und wenn die Drehzahldifferenz in den Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit kommt, beginnt die bewegliche Platte 40 in Axialrichtung der Welle 20 (in Richtung des weißen Pfeils in 6B) verschoben zu werden, wobei ihr Ende auf der Seite des Koppelabschnitts 35 der Drehpunkt ist. Damit wird der Abstand ”b” zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50B größer. Der Betrag der Verschiebung der beweglichen Platten 40 steigt mit zunehmender Drehzahldifferenz, und dementsprechend wächst der Abstand ”b” mit zunehmender Drehzahldifferenz. Auf diese Weise nimmt die Dämpfkraft im Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit nicht linear mit der Zunahme der Drehzahldifferenz zu, wie es in 7A dargestellt ist. Folglich kann eine übermäßige Zunahme der Dämpfkraft im Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit verhindert werden. Da die bewegliche Platte 40 allmählich mit zunehmender Drehzahldifferenz verschoben wird, ändert sich die Dämpfkraft sanft beim Übergang der Drehzahldifferenz vom Bereich niedriger Geschwindigkeit in den Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit oder vom Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit in den Bereich niedriger Geschwindigkeit. Auf diese Weise kann der Komfortverlust aufgrund plötzlicher Änderungen der Dämpfkraft verhindert werden.
Die bewegliche Platte 40 wird beispielsweise so lange verschoben, bis der Abstand „a” und der Abstand „b” zwischen dem Bereich des geneigten Abschnitts 34 mit dem geringsten Abstand zur näher kommenden Außenplatte 50A und den Außenplatten 50A und 50B jeweils nahezu gleich sind, wenn der Verschiebungsbetrag maximal ist. Wann beispielsweise der Abstand „b” ca. 1 mm und der Abstand „a” ca. 1,4 mm ist, dann beträgt der maximale Verschiebungsbetrag ca. 0,2 mm, und folglich sind der Abstand „a” und der Abstand „b” mit der verschobenen, beweglichen Platte jeweils ca. 1,2 mm. Es ist zu beachten, dass mit zunehmendem Verschiebungsbetrag der beweglichen Platte 40 der Abstand „a” zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50A enger wird und Dämpfkräfte zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50A beginnen aufzutreten. Jedoch, selbst wenn der Verschiebungsbetrag der beweglichen Platte 40 am Maximum ist, d. h. selbst wenn die zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50A auftretende Dämpfkraft ihren Maximalwert erreicht hat, wird die gesamte Dämpfkraft, die zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50A und zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50B auftritt, die in einer herkömmlichen Viskokupplung auftretende Dämpfkraft nicht übersteigen.
Mit zunehmendem Differenzdrehwinkel zwischen dem Gehäuse 12 und der Welle 20 beginnen die Nebenplatte 38 und der Vorsprungsabschnitt 58 einander zu überlappen, und mit zunehmendem Differenzdrehwinkel nimmt der Überlappungsbereich der Nebenplatte 38 und des Vorsprungsabschnitts 58 weiter zu. Hierbei ist zu beachten, wie aus Gleichung 1 zu entnehmen ist, dass das Drehmoment in der Viskokupplung auftritt, um eine Beziehung darzustellen, welche proportional zur Differenz zwischen der vierten Potenz des Außendurchmessers r_a der Innenplatte und der vierten Potenz des Innendurchmessers r_i der Außenplatte ist. D. h., dass in Blickrichtung in Axialrichtung der Welle 20 das Drehmoment proportional zu der Größe von dem Bereich, in dem sich die zwei unterschiedlich rotierenden Platten überlappen, auftritt. Demzufolge wird die zwischen der Nebenplatte 38 und dem Vorsprungsabschnitt 58 auftretende Dämpfkraft umso größer, je größer der Überlappungsbereich der Nebenplatte 38 und des Vorsprungsabschnitts 58 wird. Wie in 7B dargestellt, nimmt die Dämpfkraft zu, wenn sich der Differenzdrehwinkel in dem Randbereich des Rotationsbereichs befindet. Es ist zu beachten, dass die Größe des Überlappungsbereichs der Nebenplatte 38 und des Vorsprungsabschnitts 58 mit zunehmendem Differenzdrehwinkel derart allmählich zunimmt, dass sich die Dämpfkraft an der Grenze des Randbereichs des Rotationsbereichs sanft ändert. Auf diese Weise kann der Fahrkomfortverlust aufgrund abrupter Änderungen der Dämpfkraft verhindert werden.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass sowohl der Bereich niedriger Geschwindigkeit und der Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit der Differenzgeschwindigkeit als auch die Randbereiche des Rotationsbereichs des Differenzdrehwinkels in geeigneter Weise einzustellen sind, um den Fahrkomfort und die Lenkstabilität des Fahrzeugs zu verbessern, und folglich kann ein Konstrukteur basierend auf seinen Simulationen und verschiedenen anderen Experimenten diese in geeigneter Weise einstellen.
Als nächstes wird ein beispielhaftes Montageverfahren bzw. Verfahren zum Zusammenbau einer Viskokupplung 10 beschrieben.
Als erstes wird das Gehäuse 12 so positioniert, dass die Öffnung mit einem nicht dargestellten Deckel oben ist. Dann wird eine Welle 20 derart eingeführt, dass sie eine Öldichtung 22b und ein Lager 18b durchdringt. Anschließend wird eine Innenplatte 30, an die eine Nebenplatte 38 im Voraus montiert wird, an die Welle 20 angebracht und in einer vorbestimmten Position befestigt. Als nächstes wird eine Außenplatte 50 in einer vorbestimmten Position an dem Gehäuse 12 montiert und befestigt. Dieses Verfahren bzw. diese Vorgehensweise bzw. dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis alle Innenplatten 30 und alle Außenplatten 50 montiert sind. Dann wird Silikonöl als viskoses Fluid in das Gehäuse des Gehäuses 12 eingefüllt und der Deckel installiert, um den Zusammenbau der Viskokupplung 10 zu vervollständigen. Es ist zu beachten, dass eine Viskokupplung durch Einfüllen des Silikonöls durch eine Schmierbohrung nach dem Installieren des Deckels und anschließendem Abdichten der Schmierbohrung ausgebildet sein kann.
Um die Vorteile sowie die im Zusammenhang mit diesen ausgeführten Operationen, die durch die bisher beschriebene Anordnung erreicht werden, zusammenzufassen, verwendet die Viskokupplung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verformung der Innenplatten 30 als Antwort auf die Drehzahl der Welle 20 oder des Gehäuses 12. Diese Anordnung ermöglicht die Einstellung des regelmäßigen Abstandes (Zwischenraum) zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50. Folglich kann die Dämpfkraft als Antwort auf die Drehzahldifferenz der Welle 20 und des Gehäuses 12 eingestellt werden, mit dem Ergebnis, dass die Viskokupplung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in geeigneter Weise in einer Aufhängungsvorrichtung verwendet werden kann.
Insbesondere hat eine Innenplatte 30 eine Vielzahl von durch Schlitze 70 getrennte, bewegliche Platten 40, wobei eine bewegliche Platte in Axialrichtung der Welle 20 abgewinkelt ist, um einen geneigten Abschnitt 34 auszubilden. Ebenso ist die bewegliche Platte 40 auf der Seite ihres freien Endes mit einem Gewichtabschnitt 36 versehen. Ebenso hat die Außenplatte 50 einen geneigten Abschnitt 54, der parallel zum geneigten Abschnitt 34 verläuft. Und die bewegliche Platte 40 wird durch die als Antwort auf die Rotation der Welle 20 oder des Gehäuses 12 wirkende Trägheitskraft verschoben, um sich nach außen zu öffnen, wodurch der Abstand (Zwischenraum) zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 verändert wird. Die oben beschriebene Struktur bzw. Anordnung kann ebenfalls die Dämpfkraft als Antwort auf die Drehzahldifferenz der Welle 20 und dem Gehäuse 12 einstellen.
Die Innenplatte 30 weist einen rechtwinkligen Abschnitt 32 auf, mit dem die bewegliche Platte 40 mittels eines Koppelabschnitts 35 gekoppelt ist. Und der Koppelabschnitt 35 ist faltbalgförmig mit Verjüngungen, die eine Verschiebung der beweglichen Platte 40 vereinfachen, versehen. Auf diese Weise kann die bewegliche Platte 40 zuverlässiger als Antwort auf die Drehzahldifferenz verschoben, und der Verschiebungsbetrag der beweglichen Platte freier eingestellt werden. Wenn sich die Welle 20 und das Gehäuse 12 nicht drehen, ist der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und einer der zwei benachbarten Außenplatten 50 kleiner als der zwischen der Innenplatte 30 und der anderen der Außenplatten 50. Dementsprechend, wenn sich die Drehzahldifferenz im Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit befindet, kann die Dämpfkraft mit einem Sättigungsbetriebsverhalten, bei dem die Erhöhung der Dämpfkraft allmählich als Antwort auf die Drehzahldifferenz abnimmt, erzeugt werden. Somit kann eine übermäßige Erhöhung der Dämpfkraft im Bereich mittlerer bis hoher Geschwindigkeit verhindert und eine optimale Dämpfkraft als Antwort auf die Drehzahldifferenz erzeugt werden.
Die Innenplatte 30 weist eine Nebenplatte 38 in einem Bereich innerhalb des freien Endes 50a der Außenplatte 50 auf und die Außenplatte 50 weist Vorsprungsabschnitte 58, die vom freien Ende 50a der Außenplatte 50 aus hervorragen, auf. Die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 stehen einander mit einem Abstand, der geringer als der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 ist, gegenüber. Dementsprechend kann mit der Rotation der Welle 20 oder des Gehäuses 12 eine größere Dämpfkraft erzeugt werden, wenn die Nebenplatte 38 und der Vorsprungsabschnitt 58 einander überlappen. Auf diese Weise kann eine optimale Dämpfkraft als Antwort auf den Differenzdrehwinkel erzeugt werden. Insbesondere, wenn die Nebenplatte 38 und der Vorsprungsabschnitt 58 an solchen Positionen angeordnet sind, dass diese einander gegenüberstehen, wenn sich der Drehwinkel der Welle 20 in dem Randbereich des Rotationsbereichs befindet, kann die Dämpfkraft erhöht werden, wenn der Drehwinkel der Welle 20 den Randbereich erreicht. Wenn die Viskokupplung 10 in einer Aufhängungsvorrichtung 1 verwendet wird, kann der obere bzw. der untere Endstoß des Fahrzeugs durch Anordnung der Nebenplatte 38 und der Vorsprungsabschnitte 58 an solchen Positionen, dass diese einander gegenüberstehen, wenn sich das Fahrzeug am oberen Ende bzw. am unteren Ende der Verschiebung befindet, reduziert werden.
Ferner verwendet die Aufhängungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Viskokupplung 10, welche die Dämpfkraft gemäß der Drehzahldifferenz als eine Dämpfkrafterzeugungseinrichtung zum Absorbieren von Stößen gegen das Fahrzeug, wenn es hoch und runter verschoben wird, einstellen kann. Dies gewährleistest sowohl eine Verbesserung des Fahrkomforts als auch der Lenkstabilität des Fahrzeugs.
Zweites Ausführungsbeispiel
Eine Viskokupplung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Form des in der Innenplatte vorgesehenen Gewichtabschnitts. Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Anordnung einer Aufhängungsvorrichtung, weitere Anordnungskomponenten bzw. Anordnungsbauteile einer Viskokupplung, das Montageverfahren für die Viskokupplung usw. gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind. Die Baugruppen, die die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet und deren wiederholte Beschreibung wird weggelassen, wo es angemessen ist.
8A ist eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines freien Endes einer beweglichen Platte in einer Viskokupplung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und 8B ist eine vergrößerte Ansicht aus einem anderen Blickwinkel.
Obwohl es in den Figuren weggelassen wurde, weist eine Viskokupplung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, ähnlich wie das erste Ausführungsbeispiel, eine Welle 20 und ein Gehäuse 12 auf. Die Welle 20 ist drehbar zum Gehäuse 12 gelagert. Das Gehäuse 12 ist ein hohles, zylindrisches Bauteil und eine Arbeitskammer 16 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Welle 20 und der Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 ausgebildet und mit einem viskosen Fluid, wie beispielsweise Silikonöl, gefüllt. Mit der Außenumfangsfläche der Welle 20 ist eine Vielzahl von Innenplatten 30 (erste Platten) gekoppelt. Mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 12 ist eine Vielzahl von Außenplatten 50 (zweite Platten) gekoppelt. Die der Vielzahl von Innenplatten 30 und die Vielzahl von Außenplatten 50 sind jeweils in der Arbeitskammer 16 in der Axialrichtung der Welle 20 in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Platten der Vielzahl von Innenplatten 30 und der Vielzahl von Außenplatten 50 jeweils abwechselnd in der Arbeitskammer 16 angeordnet.
Die Innenplatte 30 weist einen rechtwinkligen Abschnitt 32, einen geneigten Abschnitt 34, einen Koppelabschnitt 35, einen Gewichtabschnitt 36 und eine Nebenplatte 38 auf. Der rechtwinklige Abschnitt 32 erstreckt sich in einer zur Achse der Welle 20 rechtwinkligen Richtung.
Der geneigte Abschnitt 34 ist in Axialrichtung der Welle 20 geneigt. Der Koppelabschnitt 35 koppelt das äußere Ende des rechtwinkligen Abschnitts 32 mit dem inneren Ende des geneigten Abschnitts 34. Eingeengte (dünnere) Abschnitte, die sich in eine die Achse der Welle 20 umgebenden Richtung erstrecken, sind am Koppelabschnitt 35 ausgebildet. An das äußere Ende des geneigten Abschnitts 34 ist ein Gewichtabschnitt 36 gekoppelt. Mit dem auf diese Weise vorgesehenen Gewichtabschnitt 36 hat das äußere Ende der beweglichen Platte 40 eine größere Masse als ihr inneres Ende. Die Nebenplatte 38 ist einstückig oder separat von der Innenplatte 30 in einer Position auf der Seite der Welle 20 und weg vom freien Ende 50a der Außenplatte 50 vorgesehen. Die Innenplatte 30 weist eine Vielzahl von durch Schlitze 70 getrennte, bewegliche Platten 40 auf, die sich radial zur Mute der Welle 20 erstrecken. Die beweglichen Platten 40, deren ihren freien Ende der beweglichen Platten 40 gegenüberliegenden Enden mit dem Koppelabschnitt 35 gekoppelt sind, können in Axialrichtung der Welle 20 verschoben werden, wobei ihr eines Ende am Koppelabschnitt 35 als ein Drehpunkt dient.
Eine Außenplatte 50 weist einen rechtwinkligen Abschnitt 52, einen geneigten Abschnitt 54 und Vorsprungsabschnitte 58 auf. Der rechtwinklige Abschnitt 52 erstreckt sich in Radialrichtung zur Achse der Welle 20. Der geneigte Abschnitt 54, der in einem Bereich vorgesehen ist, in dem er dem geneigten Abschnitt 34 der Innenplatte 30 gegenübersteht, ist derart geneigt, dass er parallel zum geneigten Abschnitt 34 verläuft. Der geneigte Abschnitt 54 ist mit dem äußeren Ende des rechtwinkligen Abschnitts 52 gekoppelt. Die Vorsprungsabschnitte 58 ragen vom freien Ende 50a der Außenplatte 50 aus in Richtung der Welle 20 hervor.
Die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 sind jeweils in der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 angeordnet, so dass sie einander gegenüberstehen, wenn sich der Drehwinkel der Welle 20 bezüglich des Gehäuses 12 in einem Randbereich des Rotationsbereichs befindet. In einer eine Viskokupplung 10 enthaltenden Aufhängungsvorrichtung 1 sind die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 an ihren jeweiligen Positionen angeordnet, an denen sie einander gegenüberstehen, wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen im oberen Endbereich oder im unteren Endbereich der Verschiebung befindet. Die Nebenplatte 38 und die Vorsprungsabschnitte 58 stehen einander mit einem Abstand gegenüber, der geringer als der Abstand zwischen der Innenplatte 30 und der Außenplatte 50 ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat in dem Endabschnitt der Seite des freien Endes der beweglichen Platte 40, und zwar im Gewichtabschnitt 36, eine der Stirnflächen des Gewichtabschnitts 36 in der Rotationsrichtung der Innenplatte 30 eine größere Fläche als die andere. Insbesondere hat der Gewichtabschnitt 36 eine im Wesentlichen konische Form und ist derart geformt, dass seine Bodenfläche und seine Spitze so angeordnet sind, dass sie sich entlang der Rotationsrichtung der Innenplatte 30 befinden. Die Form des Gewichtabschnitts 36 ist nicht speziell hierauf beschränkt und kann z. B. eine viereckige Pyramide sein.
Es ist zu beachten, dass das in der Viskokupplung auftretende Drehmoment unter Verwendung der folgenden Gleichung 3 ausgedrückt werden kann. F = C_d½ρV²A Gleichung 3 wobei

F:: erzeugtes Drehmoment
C_d:: Widerstandskoeffizient
ρ:: Flüssigkeitsdichte
V:: Drehzahl
A:: Fläche eines Objekts mit Blickrichtung in dessen Bewegungsrichtung

Wie aus Gleichung 3 zu entnehmen ist, wird das erzeugte Drehmoment umso größer, je größer der Widerstandskoeffizient C_d ist. Bezüglich einer Verbesserung des Fahrkomforts eines Fahrzeugs sind die Aufhängungseigenschaften einer Aufhängungsvorrichtung vorzugsweise derart, dass die Dämpfkraft hoch ist, wenn sich das Fahrzeug bezüglich der Straßenoberfläche nach oben bewegt, d. h. in einem ausgefederten Zustand (Ausfederungsseite), und die Dämpfkraft gering ist, wenn sich das Fahrzeug bezüglich der Straßenoberfläche nach unten bewegt, d. h. in einem mit Druck beaufschlagten bzw. zusammengedrückten Zustand (Druckseite). Da jedoch die Platten in herkömmlichen Viskokupplungen eine gewöhnliche Scheibenform aufweisen, kann keine unterschiedliche Dämpfkraft zwischen der Ausfederungsseite und der Druckseite gemacht werden.
Im Gegensatz zu dieser herkömmlichen Anwendung hat die Viskokupplung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bewegliche Platten 40 und einen konisch geformten Gewichtabschnitt 36 an einem freien Ende einer beweglichen Platte 40. Wenn das viskose Fluid von der Seite der Bodenfläche bzw. Grundfläche eines Konus zu einer Seite einer Spitze strömt, ist der Widerstandskoeffizient eines viskosen Fluids größer als wenn es von der Seite der Spitze zur Seite der Grundfläche des Konus strömt. Wenn beispielsweise das viskose Fluid von der Unterseite zur Spitze eines Konus strömt, ist der Widerstandskoeffizient ca. 1,1, wohingegen der Widerstandskoeffizient ca. 0,5 ist, wenn das viskose Fluid von der Spitze des Konus zur Unterseite strömt. Folglich kann durch Verwendung der Viskokupplung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zu erzeugende Dämpfkraft gemäß der Rotationsrichtung der Innenplatte 30, nämlich der Rotationsrichtung der Welle 20 oder des Gehäuses 12, unterschiedlich sein. Unabhängig von den Rotationsrichtungen der Innenplatte 30 ist die Fläche A gleich der Fläche der Bodenfläche eines Konus.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Grundfläche eines Konus in eine Richtung eingestellt, in welche der Gewichtabschnitt 36 durch die Rotation der Welle 20 aufgrund einer Aufwärtsverschiebung eines Fahrzeugs voreilt, wohingegen die Spitze des Gewichtabschnitts 36 in eine Richtung eingestellt ist, in welche er durch Rotation der Welle 20 aufgrund einer Abwärtsverschiebung eines Fahrzeugs voreilt. Auf diese Weise kann eine vergleichsweise große Dämpfkraft erzeugt werden, wenn ein Fahrzeug in Richtung der Ausfederungsseite verschoben wird, wohingegen eine vergleichsweise kleine Dämpfkraft erzeugt werden kann, wenn es in Richtung der Einfederungsseite verschoben wird.
Um die ausgeführten Operationen in Zusammenhang mit den durch die wie oben beschriebene Anordnung erreichten Vorteilen zusammenzufassen, ist in der Viskokupplung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine ihrer Stirnflächen auf einer Seite eines freien Endes der beweglichen Platte 40 in der Rotationsrichtung der Innenplatte 30 größer als die der anderen. Auf diese Weise erreicht das zweite Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der durch das erste Ausführungsbeispiel erreichten Wirkung die folgende Wirkung. D. h., dass die Dämpfkraft gemäß der Rotationsrichtung der Innenplatte 30 variiert werden kann. Mit anderen Worten, da die Viskokupplung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf geeignete Weise die Dämpfkraft gemäß der Rotationsrichtung der Welle 20 oder des Gehäuses 12 erzeugen kann, kann diese Viskokupplung in geeigneter Weise in einer Aufhängungsvorrichtung verwendet werden.
Ebenso ist eine Fläche einer Stirnfläche auf einer Seite, an der der Gewichtabschnitt 36 durch die Rotation der Welle 20 aufgrund einer Verschiebung eines Fahrzeugs in Richtung der Ausfederungsseite voreilt, größer als die Fläche des Gewichtabschnitts 36 eingestellt, welche durch Rotation der Welle 20 aufgrund einer Verschiebung dieser in Richtung der Druckseite voreilt. Das führt zum verbesserten Fahrkomfort eines Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung ist nicht lediglich auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern alle beliebigen und geeigneten Kombinationen und Neuanordnungen der oben genannten, beinhalteten Elemente gelten als Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Selbstverständlich sind basierend auf dem Fachwissen eines Fachmanns verschiedene Modifikationen, wie beispielsweise Änderungen der Konstruktion, ebenso Bestandteil der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und daher innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung. Die für jede Figur gezeigte Anordnung dient lediglich zu Demonstrationszwecken und kann jederzeit in geeigneter Weise geändert werden, solange die gleichen Funktionen erzielt und die gleichen vorteilhaften Wirkungen erreicht werden können.
Wie in 9 dargestellt, kann beispielsweise ein Ende der beweglichen Platte auf einer Seite eines freien Endes biegeumgeformt sein. 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Innenplatte in der Viskokupplung gemäß einer Modifikation zeigt. D. h., dass das Ende der beweglichen Platte 40 auf der Seite des freien Endes nach hinten gefaltet und folglich zweilagig ist, wodurch ein Gewichtabschnitt 36 ausgebildet wird. Durch das Ausbilden des Gewichtabschnitts 36 in solch einer Form kann der Gewichtabschnitt 36 noch einfacher ausgebildet werden, wodurch eine einfache Herstellung der Viskokupplung 10 erreicht wird. Ebenso ist die Form des Gewichtabschnitts 36 nicht nur darauf beschränkt, solange das Ende der beweglichen Platte 40 auf der Seite des freien Endes schwerer als das auf der Seite des gekoppelten Endes ist. Beispielsweise kann das äußere Ende der beweglichen Platte 40 den Gewichtabschnitt 36 derart durch Ausbildung einer Form des Gewichtabschnitts 36 darstellen, dass dessen Dicke allmählich oder kontinuierlich vom Ende der beweglichen Platte 40 auf der Seite des gekoppelten Endes aus in Richtung seines Endes auf der Seite des freien Endes zunimmt. Das Ende der beweglichen Platte 40 auf der Seite des freien Endes kann unter Verwendung des Gewichtabschnitts 36 schwerer als ihr Ende auf der Seite des gekoppelten Endes, das aus einem Material besteht, dessen Dichte höher ist als die des Materials des geneigten Abschnitts 34, sein.
Obwohl in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein dünnerer Abschnitt durch einen eingeschnürten Abschnitt ausgebildet ist, kann eine Beule bzw. Belle auf einer der Oberflächen vorgesehen sein, um den dünneren Abschnitt auszubilden. Ferner ist die Anordnung nicht auf das Vorsehen eines dünneren Abschnitts beschränkt und ein Teil der Innenplatte 30 kann beispielsweise flexibel ausgebildet sein, so dass die bewegliche Platte 40 mit diesem Teil als ein Drehpunkt verschoben werden kann. Ebenso kann die Nebenplatte 38 über den gesamten Umfang die Welle 20 umgebend vorgesehen sein, und sie kann derart ausgebildet sein, dass die Dicke der Nebenplatte 38 allmählich oder kontinuierlich variiert und die Dicke eines Teils davon, der gegen den Vorsprungsabschnitt 58 angeordnet ist, die größte Dicke hat, wenn sich der Drehwinkel der Welle 20 in dem Randbereich des Rotationsbereichs befindet.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die beweglichen Platten 40 derart ausgebildet, dass sie durch die Schlitze 70 getrennt sind. In einer Modifikation kann eine bewegliche Platte 40 gemäß den erwünschten Aufhängungseigenschaften in einer Außenplatte 50 ausgebildet sein. Diese Modifikation kann ebenfalls die Dämpfkraft als Antwort auf die Drehzahldifferenz der Welle 20 und des Gehäuses 12 einstellen. In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die bewegliche Platte 40 um den gesamten die Welle 20 umgebenden Umfang vorgesehen. In einer weiteren Modifikation kann die bewegliche Platte 40 um die Welle in einem vorbestimmten Bereich vorgesehen sein.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann in einer Aufhängungsvorrichtung verwendet werden.

Claims

Viskokupplung (10), die aufweist: ein Gehäuse (12) zum Ausbilden einer ein viskoses Fluid enthaltenden Arbeitskammer (16); eine in das Gehäuse (12) eingesetzte Welle (20), wobei die Welle (20) in Bezug auf das Gehäuse (12) relativ dazu drehbar ist; eine Vielzahl von mit der Welle (20) gekoppelten ersten Platten (30); und eine Vielzahl von mit dem Gehäuse (12) gekoppelten und in der Arbeitskammer (16) angeordneten zweiten Platten (50), wobei die zweiten Platten (50) von den ersten Platten (30) in einer Axialrichtung der Welle (20) mit einem Abstand dazwischen beabstandet sind; wobei sich der Abstand zwischen den ersten Platten (30) und den zweiten Platten (50) durch Verformung der ersten Platten (30) oder der zweiten Platten (50) gemäß der Drehzahl der Welle (20) oder des Gehäuses (12) einstellt; und die ersten Platten (30) oder die zweiten Platten (50) so ausgebildet sind, dass sich der Abstand im Zuge einer Verformung der ersten Platten (30) oder der zweiten Platten (50) unter einer Zentrifugalkraft, welche durch die Rotation der Welle (20) oder des Gehäuses (12) auf diese einwirkt, verändert.
Viskokupplung (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Platte (30) einen geneigten Abschnitt (34) aufweist, der in einer zur Achse der Welle (20) parallelen Querschnittsansicht in Axialrichtung geneigt ist, und ein Bereich einschließlich eines freien Endes (30a) und des geneigten Abschnitts (34) der ersten Platte (30) eine Vielzahl von beweglichen Platten (40) aufweist, die durch Schlitze (70) getrennt sind, die sich radial zur Welle (20) als deren Zentrum erstrecken; ein Endabschnitt auf einer Seite eines freien Endes (30a) der beweglichen Platte (40) eine größere Masse als ein Endabschnitt auf einer Seite des gekoppelten Abschnitts der beweglichen Platte (40) hat; die zweite Platte (50) einen dem geneigten Abschnitt (34) der ersten Platte (30) gegenüberliegenden Abschnitt (54) aufweist, der parallel zum geneigten Abschnitt (34) der ersten Platte (30) verläuft; und der Abstand sich im Zuge einer Verformung der beweglichen Platten (40) unter einer Kraft, welche durch die Rotation der Welle (20)oder des Gehäuses (12) auf diese einwirkt, verändert.
Viskokupplung (10) nach Anspruch 2, wobei die erste Platte (30) innerhalb eines Bereichs, in dem sich die Schlitze (70) erstrecken, einen sich in Richtung um die Achse der Welle (20) erstreckenden, dünneren Abschnitt aufweist.
Viskokupplung (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Abstand zwischen der ersten Platte (30) und einer der beiden benachbarten zweiten Platten (50) schmaler als der zwischen der ersten Platte (30) und der anderen der zweiten Platten (50) ist, wenn sich die Welle (20) und das Gehäuse (12) nicht drehen.
Viskokupplung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Endabschnitt auf der Seite des freien Endes (30a) der beweglichen Platten (40) so gestaltet ist, dass eine der Stirnflächen in der Rotationsrichtung der Innenplatte (30) größer als die der anderen ist.
Viskokupplung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Endabschnitt auf der Seite des freien Endes (30a) der beweglichen Platte (40) gebogen ist.
Viskokupplung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Platte (30) eine Nebenplatte (38) aufweist, die einstückig mit oder separat von einem Bereich an einem wellenseitigen, freien Ende der zweiten Platte (50) vorgesehen ist; die zweite Platte (50) einen vom freien Enden aus in Richtung der Welle (20) ragenden Vorsprungsabschnitt (58) aufweist; und der Vorsprungsabschnitt (58) der Nebenplatte (38) mit einem Abstand gegenüber steht, der schmaler als der Abstand zwischen der ersten Platte (30) und der zweiten Platte (50) ist.
Viskokupplung (10) nach Anspruch 7, wobei die Nebenplatte (38) und der Vorsprungsabschnitt (58) so angeordnet sind, dass die Nebenplatte (38) und der Vorsprungsabschnitt (58) einander gegenüberstehen, wenn der Rotationswinkel der Welle (20) bezüglich des Gehäuses (12) in einem Randbereich des Rotationsbereichs ist.
Aufhängungsvorrichtung (1) mit einer Viskokupplung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die als eine Dämpfkrafterzeugungseinrichtung zum Absorbieren von Stößen eines Fahrzeugs, wenn sich das Fahrzeug auf und ab bewegt, dient.
Aufhängungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die erste Platte (30) eine Nebenplatte (38) aufweist, die einstückig mit oder separat von einem Bereich an einem wellenseitigen, freien Ende der zweiten Platte (50) vorgesehen ist; die zweite Platte (50) einen vom freien Enden aus in Richtung der Welle (20) ragenden Vorsprungsabschnitt (58) aufweist, der der Nebenplatte (38) mit einem Abstand gegenübersteht, der schmaler als der Abstand zwischen der ersten Platte (30) und der zweiten Platte (50) ist; und die Nebenplatte (38) und der Vorsprungsabschnitt (58) einander gegenüberstehen, wenn sich das Fahrzeug in einem oberen oder unteren Endbereich einer Verschiebung befindet.
Aufhängungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Platte (30) einen in einer zur Achse der Welle (20) parallelen Querschnittsansicht in Axialrichtung geneigten Abschnitt (34) aufweist; und ein Bereich einschließlich eines freien Endes (30a) der ersten Platte (30) und des geneigten Abschnitts (34) eine Vielzahl von beweglichen Platten (40) aufweist, die durch Schlitze (70) getrennt sind, die sich radial zur Welle (20) als deren Zentrum erstrecken; und ein Endabschnitt auf einer Seite des freien Endes (30a) der beweglichen Platte (40) so gestaltet ist, dass der Bereich einer Stirnfläche auf einer Seite, auf der der Endabschnitt durch die Rotation der Welle (20) infolge einer Aufwärtsverschiebung des Fahrzeugs voreilt, größer als die Stirnfläche ist, die durch die Rotation der Welle (20) infolge einer Abwärtsverschiebung des Fahrzeugs voreilt.