JP2007038966A - 車体振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 両端が車体の２ヶ所に連結されて減衰力を発生する車体振動減衰装置において、温度変化に伴う軸方向の付勢力が発生しないようにする。
【解決手段】 車体の二つのブラケット１２にそれぞれ一端を連結したインナーロッド１６およびアウターロッド１８を他端側で嵌合させ、インナーロッド１６およびアウターロッド１８間に粘性流体が封入された流体室１０を形成したので、車体振動によって車体の二つのブラケット１２の位置が変化するとインナーロッド１６およびアウターロッド１８が軸方向に相対変位することで、流体室１０の粘性流体に剪断抵抗を発生させて車体振動を減衰することができる。粘性流体の剪断抵抗で減衰力を発生させるので、粘性流体の粘性抵抗で減衰力を発生させる従来のピストン・シリンダ式のダンパーのガス室が不要になり、温度変化による軸力の発生を防止することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車体の二つの取付部に両端が連結されて軸方向の減衰力を発生することで、車体の振動的な変形を抑制する車体振動減衰装置に関する。

路面やエンジンから入力される振動による車体の振動的な変形を抑制すべく、伸縮方向の減衰力を発生するハイドロリックダンパーの両端を車体の離間した２ヶ所に連結するものが、下記特許文献１，２により公知である。このハイドロリックダンパーは、シリンダに形成した流体室の内部にオリフィスを備えたピストンを摺動自在に嵌合させ、ピストンの往復動に伴ってオリフィスを通過する流体の粘性抵抗で車体の振動的な変形を抑制する減衰力を発生するようになっている。

この種のハイドロリックダンパーが伸縮すると、ピストンに接続されたロッドがシリンダの端壁を貫通して流体室に侵入する長さが変化するために、いわゆるウオータハンマー現象が発生する可能性がある。そこで従来は、シリンダにフリーピストンを摺動自在に嵌合させ、このフリーピストンの背部にガスを充填したガス室を区画することにより、流体室に侵入するロッドの容積の変化分をフリーピストンの移動により補償していた。
特開２００２−２１１４３７号公報 特開２００３−２５２２４０号公報

しかしながら、フリーピストンを介してガス室を区画すると、ガス室の圧力がピストンを移動させるように作用するため、温度変化、つまりガス室の圧力変化によってハイドロリックダンパーに軸方向の付勢力が発生してしまう問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、両端が車体の２ヶ所に連結されて減衰力を発生する車体振動減衰装置において、温度変化に伴う軸方向の付勢力が発生しないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体を構成する部材に相互に離間するように設けられた二つの取付部と、一方の取付部に一端を連結されたインナーロッドと、他方の取付部に一端を連結され、他端側が前記インナーロッドの他端側の外周に嵌合するアウターロッドと、前記インナーロッドおよび前記アウターロッド間に形成され、内部に粘性流体が封入された流体室とを備えたことを特徴とする車体振動減衰装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、車体を構成する部材に相互に離間するように設けられた二つの取付部と、一方の取付部に一端を連結されたロッドと、他方の取付部に回転自在に支持され、前記ロッドの他端が回転軸線から偏心した位置に連結されたロータリダンパーとを備えたことを特徴とする車体振動減衰装置が提案される。

尚、実施例のホイールハウス１１は本発明の車体を構成する部材に対応し、実施例の取付ブラケット１２，２３は本発明の取付部に対応する。

請求項１の構成によれば、車体の二つの取付部にそれぞれ一端を連結したインナーロッドおよびアウターロッドを他端側で嵌合させ、インナーロッドおよびアウターロッド間に粘性流体が封入された流体室を形成したので、車体振動によって車体の二つの取付部の位置が変化するとインナーロッドおよびアウターロッドが軸方向に相対変位することで、流体室の粘性流体に剪断抵抗を発生させて車体振動を減衰することができる。粘性流体の剪断抵抗で減衰力を発生させるので、粘性流体の粘性抵抗で減衰力を発生させる従来のピストン・シリンダ式のダンパーのガス室が不要になり、温度変化による軸力の発生を防止することができる。

請求項２の構成によれば、車体の一方の取付部にロッドの一端を連結し、車体の他方の取付部にロータリダンパを支持し、ロッドの他端をロータリダンパの回転軸線から偏心した位置に連結したので、車体振動によって車体の二つの取付部の位置が変化するとロッドに押し引きされてロータリダンパが回転することで車体振動を減衰することができる。回転により減衰力を発生するロータリダンパを用いたことで、粘性流体の粘性抵抗で減衰力を発生させる従来のピストン・シリンダ式のダンパーのガス室が不要になり、温度変化による軸力の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車体振動減衰装置を備えた自動車の部分平面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図４の５−５線拡大断面図である。

図１および図２に示すように、自動車の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲを収納する左右のホイールハウス１１，１１の天井壁に取付ブラケット１２，１２がボルト１３…およびナット１４…で固定されており、これらの取付ブラケット１２，１２に車体振動減衰装置１５の左右両端が接続される。

図３〜図５から明らかなように、取付ブラケット１２は板材からなる固定部１２ａと、この固定部１２ａの上面に立設された一対の平行な板材からなる支持部１２ｂ，１２ｂとを備えており、固定部１２ａがホイールハウス１１の天井壁の上面に重ね合わされてボルト１３，１３およびナット１４，１４で固定される。車体左側の取付ブラケット１２の一対の支持部１２ｂ，１２ｂ間に、円形断面のインナーロッド１６の一端がピンジョイント１７を介して連結されるとともに、車体右側の取付ブラケット１２の一対の支持部１２ｂ，１２ｂ間に、パイプ状のアウターロッド１８の一端がピンジョイント１９を介して連結される。

インナーロッド１６の他端側の外周にアウターロッド１８の他端側の内周が所定の隙間を存して嵌合しており、インナーロッド１６およびアウターロッド１８間にシリコンオイルのような粘性流体が充填された流体室１０が形成される。アウターロッド１８の開放端と、その近傍のインナーロッド１６とがゴム製のブーツ２１で接続されており、このブーツ２１の内部は流体室１０に連通する。インナーロッド１６の外周面の２ヶ所には、アウターロッド１８の内周面をガイドする２個のガイド部材２０，２０が固定される。ガイド部材２０の外周面には、粘性流体が通過可能な複数の切欠２０ａ…が形成される。切欠２０ａ…はオリフィスとしての機能を狙ったものではないため、その流路断面積は大きい方が望ましい。

しかして、自動車の走行に伴う車体振動等により左右の取付ブラケット１２，１２間の距離が増減すると、インナーロッド１６およびアウターロッド１８が軸線方向に相対移動し、インナーロッド１６およびアウターロッド１８間の狭い隙間に存在する粘性流体の剪断抵抗によって減衰力が発生することで、前記車体振動を効果的に抑制することができる。インナーロッド１６およびアウターロッド１８が相対移動すると流体室１０の容積が増減するが、この流体室１０の容積の増減はブーツ２１の伸縮によって吸収されるため、インナーロッド１６およびアウターロッド１８の軸線方向の相対移動が阻害されることが防止される。

また車体振動減衰装置１５の減衰力はオリフィスを通過する粘性流体の粘性抵抗により発生するものではなく、インナーロッド１６およびアウターロッド１８間の狭い隙間に存在する粘性流体の剪断抵抗によって発生するため、粘性抵抗で減衰力を発生させる従来のピストン・シリンダ式のダンパーのガス室が不要になり、車体振動減衰装置１５に温度変化による軸力が発生するのを防止することができる。

図６〜図８は本発明の第２実施例を示すもので，図６は前記図３に対応する図、図７は図６の７−７線拡大断面図、図８は図７の８−８線断面図である。

第２実施例の車体振動減衰装置１５はロータリダンパー２２を用いたものであり、左側のホイールハウス１１の天井壁の上面に板状の取付ブラケット２３がボルト１３…およびナット１４…で固定されており、この取付ブラケット２３の上面に支軸２４が立設される。支軸２４には２枚の固定ベーン２５，２５が固定されており、これらの固定ベーン２５，２５の中央にオリフィス２５ａ，２５ａが形成される。支軸２４の外周にボールベアリング２６，２７を介してアッパーハウジング２８およびロアハウジング２９が嵌合し、ボルト３０…で一体に締結される。これらアッパーハウジング２８およびロアハウジング２９により区画された流体室３１には、粘性流体および固定ベーン２５，２５が収納されるとともに、固定ベーン２５，２５と概ね直交するように、アッパーハウジング２８の周壁の内面に２枚の可動ベーン３２，３２が径方向内向きに固定される。

アッパーハウジング２８の上面の支軸２４の位置から車体前後方向に偏心した位置に、一端がピンジョイント３３を介して右側の取付ブラケット１２に連結されたロッド３４の他端が、ピンジョイント３５を介して連結される。

しかして、自動車の走行に伴う車体振動等により左右の取付ブラケット２３，１２間の距離が増減すると、ロッド３４に押し引きされたアッパーハウジング２８およびロアハウジング２９が支軸２４回りに往復回動し、固定ベーン２５，２５および可動ベーン３２，３２間の角度が増減する。その結果、流体室３１の粘性流体が固定ベーン２５，２５のオリフィス２５ａ，２５ａを通過して行き来し、その際の粘性流体の粘性抵抗で減衰力が発生することで前記車体振動を効果的に抑制することができる。しかも、本実施例の車体振動減衰装置１５はガス室を備えていないので、温度が変化してもロッド３４に軸力が発生することがない。

次に、図９に基づいて本発明の第３実施例を説明する。

第３実施例は第２実施例の変形であって、そのロータリダンパー２２は固定ベーン２５，２５および可動ベーン３２，３２を備えておらず、流体室３１には磁気粘性流体が充填される。ロアハウジング２９の下面には電磁コイルのような磁界発生装置３６が設けられており、この磁界発生装置３６により発生する磁界によって磁気粘性流体の粘度が変化する。

しかして、自動車の走行に伴う車体振動等により左右の取付ブラケット２３，１２間の距離が増減すると、ロッド３４に押し引きされたアッパーハウジング２８およびロアハウジング２９が支軸２４回りに往復回動する。その結果、流体室３１の内部の磁気粘性流体の剪断抵抗によって車体振動減衰装置１５が減衰力を発生し、その減衰力は磁界発生装置３６が発生する磁界の強さにより可変である。この第３実施例によっても、車体振動減衰装置１５がガス室を備えていないので、温度が変化してもロッド３４に軸力が発生することがない。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では車体振動減衰装置１５が左右のホイールハウス１１，１１間を連結しているが、ホイールハウス１１，１１以外の他の任意の車体部分を連結することができる。

車体振動減衰装置を備えた自動車の部分平面図 図１の２−２線矢視図 図２の３方向矢視図 図３の４−４線断面図 図４の５−５線拡大断面図 本発明の第２実施例に係る、前記図３に対応する図 図６の７−７線拡大断面図 図７の８−８線断面図 本発明の第３実施例に係る、前記図７に対応する図

符号の説明

１０ 流体室
１１ ホイールハウス（車体を構成する部材）
１２ 取付ブラケット（取付部）
１６ インナーロッド
１８ アウターロッド
２２ ロータリダンパー
２３ 取付ブラケット（取付部）
３４ ロッド

Claims (2)

1. 車体を構成する部材（１１）に相互に離間するように設けられた二つの取付部（１２）と、
   一方の取付部（１２）に一端を連結されたインナーロッド（１６）と、
   他方の取付部（１２）に一端を連結され、他端側が前記インナーロッド（１６）の他端側の外周に嵌合するアウターロッド（１８）と、
   前記インナーロッド（１６）および前記アウターロッド（１８）間に形成され、内部に粘性流体が封入された流体室（１０）と、
   を備えたことを特徴とする車体振動減衰装置。
2. 車体を構成する部材（１１）に相互に離間するように設けられた二つの取付部（１２，２３）と、
   一方の取付部（１２）に一端を連結されたロッド（３４）と、
   他方の取付部（２３）に回転自在に支持され、前記ロッド（３４）の他端が回転軸線から偏心した位置に連結されたロータリダンパー（２２）と、
   を備えたことを特徴とする車体振動減衰装置。
   

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