JP6059346B2 - 車体用振動減衰装置 - Google Patents
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Description
従来、この種の車体の振動を減衰させるために、車体に振動減衰装置を取付けることがある。従来の車体用振動減衰装置としては、例えば特許文献1に記載された油圧式のものがある。
フリーピストンは、油圧シリンダ内を高圧ガスが充填されたガス室と作動油室とに仕切っている。
この従来の車体用振動減衰装置においては、車体の振動でピストンと油圧シリンダとが相対移動し、作動油がピストンの逆止弁を通過することによって減衰力が生じる。
このため、車体の振動が車体の第1の取付部と第2の取付部とにおいて均等に減衰される。
したがって、本発明によれば、車両の乗り心地を更に向上可能な車体用振動減衰装置を提供することができる。
先ず、本発明に係る車体用振動減衰装置の参考となる技術を図1〜図5によって詳細に説明する。
図1に示す車両1は、乗員(図示せず)が運転して走行するもので、例えば乗用車である。この車両1の車体2には、左右一対の前輪3と、左右一対の後輪4とが設けられている。
この種の車体2は、例えば高張力鋼板などによるモノコックボディなどで構成されており、走行時に外力が加えられることにより弾性変形し、例えば左右方向や前後方向などに振動するものである。この振動を発生させる外力としては、走行時に前輪3と後輪4が凹凸を乗り越えることにより車体2に加えられる力や、振動するエンジン(図示せず)から受ける力などがある。また、この種の車両1においては、車室(図示せず)のドアを閉めたときにも車体2が振動することがある。このような車体2の振動は、乗員に不快感を与えることがある。
第1の車体用振動減衰装置11および第2の車体用振動減衰装置12の一端部は、車体2の予め定めた第1の取付位置P1に取付けられ、他端部は、予め定めた第2の取付位置P2に取付けられている。なお、第1の取付位置P1と第2の取付位置P2とに高低差があったとしても、同等の効果が得られる。
フリーピストン32は、シリンダチューブ22内における第1の蓋部材23が位置する一端側に配置され、油圧シリンダ18内を油室21とガス室40とに仕切っている。フリーピストン32の外周部にはOリング32aが嵌合されている。このOリング32aは、ガス室40と油室21との間をシールしている。ガス室40には、高圧のN2 ガスが充填されている。このため、油室21内の作動油は、フリーピストン32によって加圧されている。
このように自由長が車体2への取付寸法と一致することにより、第1の車体用振動減衰装置11や第2の車体用振動減衰装置12を車体2に取付ける作業が容易になる。また、第1の車体用振動減衰装置11や第2の車体用振動減衰装置12が車体2に取付けられた状態で初期荷重が0となる。このため、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16が応答性よく収縮し、減衰力を発生させることができる。
第1の絞り42は、この凹陥部44aを閉じる逆止弁を構成するもので、複数の円板状の弁体37を備えている。これらの弁体37は、凹陥部44aの外周縁に自らのばね力で押し付けられる状態でピストンロッド19に装着されている。すなわち、この弁体37の内周部は、ピストンロッド19に嵌合し、ナット39を締め上げた状態で、ピストンロッド19に設けられた第1のスペーサ46によってピストン31側に押圧される。
この結果、第1の絞り42の弁体37は、第1の作動油通路44における第2の油室34側の開口部に所定の初期荷重で押付けられ、この開口部を閉塞する。このため、この弁体37は、第1の油室33の油圧が弁体27の初期荷重より高まったときに開く。
この結果、第2の絞り43の弁体38は、第2の作動油通路45における第1の油室33側の開口部に所定の初期荷重で押付けられ、この開口部を閉塞する。このため、この弁体38は、第2の油室34の油圧が弁体38の初期荷重より高まったときに開く。
しかる後、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16の取付部材25をそれぞれ取付用ブラケット26に固定用ボルトにより本固定することよって、第1の車体用振動減衰装置11と第2の車体用振動減衰装置12の車体2への取付け作業が終了する。
このため、車体2の振動が第1の取付位置P1と第2の取付位置P2とにおいて均等に減衰される。
この結果、作動初期などで第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16のピストン31の移動速度が低いときに車体2の振動が緩やかに減衰される。
図5から判るように、第1の車体用振動減衰装置11と第2の車体用振動減衰装置12とにおけるバルブ域L3に移行するときのピストン31の移動速度は、油圧式減衰器を1個のみ使用する場合(図5において破線で示す)のピストン31の移動速度と比べて高くなっている。このことは、作動初期の減衰力の上昇が緩和されて乗り心地が改善されたことを意味する。
バルブ域L3に移行した後は、ピストン31の移動速度の上昇する割合に比べて減衰力の大きさが増大する割合が著しく小さくなる。
したがって、この参考例によれば、車両の乗り心地を更に向上可能な車体用振動減衰装置を提供することができる。
このため、この参考例による第1の車体用振動減衰装置11と第2の車体用振動減衰装置12は、両端部が相対的に剛性が高い油圧シリンダ18によって形成されているから、車体2に強固に取付けることができる。
このため、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16の上述した低速時減衰力は、油圧式減衰器を一つのみ使用する従来の車体用振動減衰装置と比べて1/2になる。また、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16が粘性ダンパとして機能して高周波域の振動を減衰させる能力は、油圧式減衰器を一つのみ使用する従来の車体用振動減衰装置と比べると2倍となる。しかも、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16は、この高周波域の振動をバランスよく減衰させる。
したがって、この参考例によれば、車両の乗り心地がより一層向上する車体用振動減衰装置を提供することができる。
このため、この参考例によれば、懸架装置の一部となることから剛性が高くなる左右一対サスペンションタワー13,14に車体用振動減衰装置が取付けられるから、車体2の左右方向の振動が確実に減衰されて乗り心地が向上する。また、この参考例においては、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16とが車体2の左右方向に対称となる位置に配置されているから、上述した高周波域の振動の減衰量が車体左側と車体右側とで等しくなる。
本発明に係る車体用振動減衰装置の第2の参考例を図6A、図6Bおよび図7によって説明する。これらの図において、前記図1〜図5によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図6Aおよび図6Bに示す車体用振動減衰装置51は、第1の油圧式減衰器15のピストンロッド19と第2の油圧式減衰器16のピストンロッド19とが両端部に位置する状態に組立てられている。
ピストンロッド19と取付部材25との接続は、図7に示すように、筒体52を介して行われている。この筒体52は、取付部材25に溶接されている。この筒体52の中空部には、雌ねじ52aが形成されている。この雌ねじ52aには、ピストンロッド19に形成されている雄ねじ19aがねじ込まれ、ロックナット53によって固定されている。
油圧シリンダ18と連結ロッド17との接続は、図7に示すように、ねじ軸54を介して行われている。このねじ軸54は、雄ねじからなり、油圧シリンダ18の第1の蓋部材23に一体に形成されている。このねじ軸54は、連結ロッド17の雌ねじ17aにねじ込まれ、ロックナット55によって固定されている。
すなわち、この参考例による第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16は、両端部にそれぞれねじからなる長さ調整機構56,57が設けられている。このため、この参考例によれば、長さ調節を容易に行うことが可能な車体用振動減衰装置を提供することができる。
本発明に係る車体用振動減衰装置の第3の参考例を図8Aおよび図8Bによって説明する。図8Aおよび図8Bにおいて、前記図1〜図5によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図8Aおよび図8Bに示す車体用振動減衰装置61は、車体2に設けられている干渉物62を避けて車体2に取付けることができるものである。車体2の干渉物62を避けるにあたっては、この参考例においては連結ロッド17を途中で曲げて行っている。
この参考例の構成を採ることにより、車体2の干渉物62を避けて車体2に取付けることが可能な車体用振動減衰装置を提供することができる。
本発明に係る車体用振動減衰装置の第4の参考例を図9によって説明する。図9に示す車体用振動減衰装置は、車体の前後方向に延びる状態で車体に取付けられている。図9において、前記図1〜図8Aおよび図8Bによって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この参考例による車体用振動減衰装置においても、図6A、図6Bおよび図7に示すように、ピストンロッド19が車体2に取付けられる形態や、図8Aおよび図8Bに示すように、第1の油圧式減衰器15と第2の油圧式減衰器16が同一軸線上に位置していない形態を採ることができる。
本発明に係る車体用振動減衰装置は、図10に示すように構成することができる。図10に示す車体用振動減衰装置は、斜めに延びる状態で車体2に取付けられている。図10において、前記図1〜図9よって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図10に示す構成を採る場合であっても上述した各参考例の形態を採るときと同等の効果が得られる。
本発明に係る車体用振動減衰装置は、図11〜図13に示すように構成することができる。図11〜図13において、前記図1〜図10によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態による車体用振動減衰装置は、請求項5および請求項6記載の発明を構成するものである。
第1の油圧式減衰器15のピストンロッド19は、連結ロッド73を介して第3の油圧式減衰器72のピストンロッド19に接続されている。第2の油圧式減衰器16のピストンロッド19は、連結ロッド74を介して第3の油圧式減衰器72の油圧シリンダ18に接続されている。この実施の形態においては、第3の油圧式減衰器72と、連結ロッド73,74とによって、本発明でいう「連結部材」が構成されている。
連結ロッド73の一端部には、図12に示すように、第1の油圧式減衰器15のピストンロッド19とを取付けるための雌ねじ73aが形成されている。連結ロッド73の他端部には、第3の油圧式減衰器72のピストンロッド19を取付けるための雌ねじ73bが形成されている。
連結ロッド74の一端部には、図13に示すように、第2の油圧式減衰器16のピストンロッド19を取付けるための雌ねじ74aが形成されている。連結ロッド74の他端部には、第3の油圧式減衰器72のねじ軸54を取付けるための雌ねじ74bが形成されている。
Claims (6)
- 車体の予め定めた左右方向の一端部に位置する第1の取付位置に一端部が取付けられる第1の油圧式減衰器と、
前記第1の油圧式減衰器の他端部に連結部材を介して連結され、この連結部材とは反対側の端部が車体の予め定めた左右方向の他端部に位置する第2の取付位置に取付けられる第2の油圧式減衰器とを備え、
前記第1の油圧式減衰器と前記第2の油圧式減衰器は、
作動油が充填された油室を有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの中に移動自在に嵌合し、前記油室を第1の油室と第2の油室とに仕切るピストンと、
前記ピストンに接続され、前記油圧シリンダの一端部から突出するピストンロッドと、
前記油圧シリンダの中に移動自在に嵌合し、油圧シリンダ内を高圧ガスが充填されたガス室と前記油室とに仕切って前記油室内の作動油を加圧するフリーピストンと、
前記ピストンの両面の受圧面積の差に起因してピストンロッドに作用する軸方向の力を打ち消し、前記軸方向の力をバランスさせるばね部材と、
前記第1の油室と前記第2の油室とを連通する作動油通路と、
前記作動油通路に設けられた絞りとを含み、
前記第1の油圧式減衰器と、前記第2の油圧式減衰器と、前記連結部材とは、長手方向に並ぶ状態で連結され、
前記第1の油圧式減衰器の油圧シリンダとピストンロッドとのうちいずれか一方の部材が前記連結部材に連結されるとともに、他方の部材が前記第1の取付位置に取付けられ、
前記第2の油圧式減衰器の油圧シリンダとピストンロッドとのうちいずれか一方の部材が前記連結部材に連結されるとともに、他方の部材が前記第2の取付位置に取付けられ、
前記第1の取付位置は、前記車体の前後方向の一端部に位置付けられ、
前記第2の取付位置は、前記車体の前後方向の他端部に位置付けられている車体用振動減衰装置。 - 請求項1記載の車体用振動減衰装置において、
前記第1の油圧式減衰器のピストンロッドと第2の油圧式減衰器のピストンロッドとが前記連結部材を介して互いに連結され、
前記第1の油圧式減衰器の油圧シリンダが前記第1の取付位置に取付けられ、
前記第2の油圧式減衰器の油圧シリンダが前記第2の取付位置に取付けられていることを特徴とする車体用振動減衰装置。 - 請求項1記載の車体用振動減衰装置において、
前記第1の油圧式減衰器の油圧シリンダと第2の油圧式減衰器の油圧シリンダとが前記連結部材を介して互いに連結され、
前記第1の油圧式減衰器のピストンロッドが前記第1の取付位置に取付けられ、
前記第2の油圧式減衰器のピストンロッドが前記第2の取付位置に取付けられていることを特徴とする車体用振動減衰装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちいずれか1つに記載の車体用振動減衰装置において、
前記第1の油圧式減衰器と前記第2の油圧式減衰器とは、減衰性能が同一のものであることを特徴とする車体用振動減衰装置。 - 請求項1ないし請求項4のうちいずれか1つに記載の記載の車体用振動減衰装置において、
前記連結部材は、前記第1の油圧式減衰器および前記第2の油圧式減衰器と同じ構造の第3の油圧式減衰器を含むことを特徴とする車体用振動減衰装置。 - 請求項5記載の車体用振動減衰装置において、
前記第1の油圧式減衰器と、前記第2の油圧式減衰器と、前記第3の油圧式減衰器とは、減衰性能が同一のものであることを特徴とする車体用振動減衰装置。
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