JPH0526277A - 回転式シヨツクアブソーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、回転式ショックアブソーバにおい
て、ストロークエンドにて減衰能力のハンプ特性により
緩衝ストッパ機能を持たせ、正逆回転方向で減衰力差の
発生を可能としたことである。 【構成】円筒状のハウジング１内に、回転軸３を回転可
能に軸承し、ハウジング１の内壁と回転軸３との間に隔
壁１１を設け、回転軸３にロータ１２を固設し、このロ
ータ１２と隔壁１１とによって仕切られた室Ｓ１、Ｓ２
を形成し、この室Ｓ１、Ｓ２内にロータ１２の所要回転
角度位置でロータ１２により絞り開閉されるポケツト凹
部１４を設け、このポケット凹部１４を含み前記仕切ら
れた室Ｓ１、Ｓ２内に粘性油を充填した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転運動で回転揺動力
を減衰する回転式ショックアブソーバに関し、自動車の
サスペンション等に適応するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転運動で回転揺動力を減衰する回転式
ショックアブソーバとして、例えば、実開昭６０−３３
３６号で開示されているものがある。これは、図６で示
すように、作動油を封入した円筒のハウジング５３の内
周面に半径方向に突設した隔壁５５と、前記ハウジング
５３の中心を貫通する回転軸５７と、前記ハウジング５
３内で、前記回転軸５７より半径方向に延在するベーン
５９とから構成され、ハウジング５３の室を前記隔壁５
５とベーン５９によって２つの室に仕切られている。ま
た、隔壁５５には、これら２つの室間を連通させる流量
調整バルブ付のオリフィス６３が設けられている。

【０００３】前記の回転式ショックアブソーバは、回転
軸５７が回転すると、それに伴ってベーン５９が回転軸
５７と同一方向に回転する。これにより、容積を縮小す
る側の室の作動油がベーン５９で押され、その作動油が
オリフィス６３を通って容積が拡大される側の室に流
れ、その時の抵抗により回転軸５７に減衰力が発生す
る。この減衰力の調節は、流量調整バルブ５１によって
オリフィス６３の開度を変化させ、オリフィス６３を流
れる作動油の流路の変化で抵抗を変えることによって行
われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の回転式ショック
アブソーバにおいては、回転軸５７の減衰力を、作動油
がオリフィスを通る時の抵抗による発生圧力によって決
定している。このような回転式ショックアブソーバを自
動車のアクスルサスペンションに適用した場合、バウン
ド、リバウンドストッパとしてゴムダンパ等が設けられ
るが、最終的には、このゴムダンパに衝突するので乗り
心地に影響を及ぼす。

【０００５】さらに，伸び側となる回転軸の正転側揺動
（リバウンド側）での減衰力と、縮み側となる回転軸の
逆転側（バウンド側）での減衰力が回転軸の回転スピー
ドに応じて、図４で示すように、リバウンド側では点線
ハのように大きな減衰力を、またバウンド側では点線ニ
のように小さな減衰力の減衰力差となるような減衰力特
性が要求されるが、上記従来の回転式ショックアブソー
バでは、図４の実線イ、ロで示すように、正逆回転共に
同じ減衰力特性である。

【０００６】本発明の目的は、速度感応形の減衰特性に
加えてストロークと共に減衰能力を暫時増大し、ストロ
ークエンド付近では急激に減衰能力を高め、緩衝ストッ
パ機能を持たせた回転式ショックアブソーバを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の特徴とする構成は、円筒状のハウジング
と、このハウジング内に、その軸線に沿って挿通し回転
可能に軸承された回転軸と、前記ハウジング内壁と回転
軸との間に設けられた固定の隔壁と、前記回転軸に固設
され前記隔壁とによって前記ハウジング内に室を仕切る
ロータと、前記室内に形成され前記ロータの所要回転角
度位置でロータにより絞り開閉されるポケツト凹部と、
このポケット凹部を含み前記仕切られた室内に充填され
た粘性油とから構成されたものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、ハウジングと回転軸との間
の相対回転に基づき、隔壁とロータ間の室内の粘性油が
押圧され、その粘性油の発生圧力あるいは粘性抵抗によ
って減衰力が発生するが、ポケット凹部が全開の場合で
はポケット凹部を通過する粘性油量の絞り抵抗が比較的
小さく、これに応じた減衰力を発生する。そして、ポケ
ット凹部が暫時閉じられるに従ってポケット凹部を通過
する粘性油量の絞り抵抗が大きくなって減衰能力が急激
に増大し、これが緩衝ストッパとして作用する。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、１は円筒状のハウジングであり、１
側方に開口部を有し、この開口部にエンドキャップ２が
密嵌着されている。前記ハウジング１内には、その軸線
に沿って回転軸３がハウジング１と相対回転可能に軸承
されている。

【００１０】前記ハウジング１と回転軸３との間は、ハ
ウジング１と回転軸３の間でトルクを伝達する摩擦クラ
ッチ４が配置されている。この摩擦クラッチ４の構成
は、回転軸３の外周に複数のインナプレート６をスプラ
イン５により回転方向を係合し、かつ軸線方向に移動可
能に並設する。また、ハウジング１の内周にも複数のア
ウタープレート８がスプライン７により回転方向を係合
し、かつ軸線方向に移動可能に並設され、これらアウタ
プレート８とインナプレート６とが交互に接触して配置
された構造であり、いわゆる多板クラッチ構造である。
この摩擦クラッチ４が配置されているハウジング１内に
は、摩擦クラッチ４の潤滑、冷却のためのオイルが充填
されている。

【００１１】前記エンドキャップ２側の摩擦クラッチ４
の端部には、前記摩擦クラッチ４を接触方向に押圧する
ピストン９が前記回転軸３の外周に摺動可能に設けられ
ており、このピストン９はハウジング１の内周にスプラ
イン係合して回り止めされている。また、前記ピストン
９側とは反対側の摩擦クラッチ４の端部は、ハウジング
１に固設されたリング部材１０に当接されている。

【００１２】前記ピストン９の背面とエンドキャップ２
との間に僅かな軸方向幅の空間１３を有し、この空間１
３に図２で示すように、回転軸３に固設されたロータ１
２が回転軸３と共に回転可能に設けられており、このロ
ータ１２に直径方向（Ｙ軸線方向）に延びる一対のブレ
ード１２Ａが固設されている。

【００１３】また、前記隙間１３には、ピストン９の背
面より突設された一対の隔壁１１が配置され、この隔壁
１１により前記隙間１３内は前記ロータ１２の回転方向
の前後に各一対の室Ｓ１、Ｓ２が仕切り形成されてい
る。そして、前記室Ｓ１、Ｓ２にはシリコンオイル等の
高粘性油が充填されている。

【００１４】ここにおいて隔壁１１は、Ｙ軸線上のブレ
ード１２Ａに対して、そのＹ軸線に直交するＸ軸線より
室Ｓ１側に所定角度偏位した直径線上に配置され、これ
によりロータ１２の中立位置において、室Ｓ１の角度幅
θ１より室Ｓ２の角度幅θ２のほうが大きくなり、室Ｓ
１，Ｓ２に発生する圧力が作用されるピストン９の受圧
面積に差異がもたらされる。

【００１５】前記隔壁１１は図２において、一対の隔壁
１１が回転軸３の回転中心を中心点として対称的に２個
所に配置されているが、単一の隔壁を円周上の１個所に
配置してもよい。

【００１６】この室Ｓ１、Ｓ２内において、前記ピスト
ン９の背面に前記ロータ１２によって絞り開閉されるポ
ケット凹部１４が形成されている。このポケツト凹部１
４の形成配置位置は、ロータ１２の中立位置のＹ軸線上
において、ロータ１２の両側で室Ｓ１、Ｓ２に全開する
よう配置される。尚、ポケット凹部１４はエンドキャッ
プ２側に形成してもよい。

【００１７】上記構成による本発明の回転式ショックア
ブソーバの作用について説明する。ハウジング１が固定
であり、回転軸３が可動であっても、また、逆にハウジ
ング１が可動で回転軸３が固定であってもよいが、説明
上でハウジング１が固定側で回転軸３が可動側として説
明する。

【００１８】ロータ１２の中立位置における回転軸３に
回転力が入力すると、これに伴ってロータ１２が回転軸
３と同一方向に回転する。このロータ１２の回転によっ
て、ロータ１２が回転する方向の室Ｓ１又はＳ２の容積
が縮小変化し、その室内の高粘性油がポケット凹部１４
を介して反対側の室Ｓ２又はＳ１に流出し、この流出抵
抗により室Ｓ２又はＳ１内に内圧を発生する。この発生
内圧をピストン９の背面が受圧してピストン９が前進移
動し、摩擦クラッチ４を接触方向に押圧する。押圧され
た摩擦クラッチ４は摩擦抵抗が発生し、この摩擦抵抗力
によって固定のハウジング１に対して相対回転する回転
軸３に減衰力を付与するものである。

【００１９】この場合、図２で示すように、前記隔壁１
１を前記Ｙ軸線の中立位置のロータ１２に対して室Ｓ
１、Ｓ２の容積がＳ１＜Ｓ２の関係となるようθ１＜θ
２の角度配分だけ偏位して設けることによって、室Ｓ１
側のバウンド側のピストン９の受圧面積が小となり、室
Ｓ２側のリバウンド側のピストン９の受圧面積が大とな
って、上記要求される減衰力差の減衰力特性が得られ
る。すなわち、図４に示すように回転軸３の正転時にお
いては、その回転速度の増大に応じて次第に上昇する減
衰特性が得られ、回転軸３の逆転時においては、前記正
転時よりも小さい減衰特性が得られるようになる。

【００２０】ところで、通常の回転式ショックアブソー
バにおいては、回転軸３のある回転速度においては回転
ストロークに拘らず減衰力は図５の点線で示すように不
変であるが、本発明においては減衰力は同図の点線ハ、
ニ、ホ、ヘで示すように、回転軸３の回転ストロークの
増大にともなって漸次増大し、ストロークエンドにおい
ては点線ホ、ヘで示すように、急激に増大発生する。こ
れはポケット凹部１４により次のような作用を行うこと
により得られる。

【００２１】すなわち、図２において、ロータ１２がＹ
軸線上の中立位置にあるときは、ポケット凹部１４はロ
ータ１２の両側で室Ｓ１、Ｓ２に全開されている。従っ
て、ロータ１２の回転に基づきポケット凹部１４を通過
して室Ｓ１から室Ｓ２に、また室Ｓ２から室Ｓ１に移動
する粘性油の絞り面積は大きい。しかしながら、ロータ
１２の回転ストロークが増大すると共に前記絞り面積が
徐々に狭められ、ストロークエンドでは、ポケット凹部
１４が全閉され絞り面積が最小に狭まって、室Ｓ１、Ｓ
２間の粘性油の移動が殆どなくなり、これによって、容
積が縮小される側の室Ｓ１又はＳ２内の発生圧力が急激
に増大し、前記図５の点線ホ、ヘのように減衰力が急増
する減衰能力のハンプ特性が得られる。この減衰能力の
ハンプ特性がストロークエンドにおける緩衝ストッパ作
用をするのである。

【００２２】上記の実施例は、粘性油の発生圧力でピス
トン９を作動し、摩擦クラッチ４の摩擦力により減衰力
を発生する構成であるが、図３で示すように、摩擦クラ
ッチ４を廃止して、ロータ１２ａによる粘性油の粘性抵
抗によって減衰力を発生させる構成とし、ロータ１２ａ
と対面するハウジング１（又はエンドキャップ２）にポ
ケット凹部１４ａを前記の実施例と同様な配置で設ける
ことでも、前記と同様な減衰力特性並びに減衰能力のハ
ンプ特性が得られる。

【００２３】上記実施例においては、回転軸３の正転側
揺動（リバウンド側）での減衰力と、回転軸３の逆転側
揺動（バウンド側）での減衰力とで差を持たせるように
した例について述べたが、ロータ１２に対する隔壁１１
の配置位置を、ロータ１２の中立位置のＹ軸線に対して
直交するＸ軸線位置に配置すれば、回転軸３の正、逆転
揺動時における室Ｓ１，Ｓ２の容積（ピストン９の受圧
面積）を同一にすることができ、その結果、正、逆転揺
動時の減衰力を同等にすることもできる。勿論、この場
合においても、ポケット凹部１４によるストロークエン
ドにおける緩衝ストッパ作用は前記と同様に行い得るも
のである。

【００２４】このような減衰力特性を持った本発明によ
る回転式ショックアブソーバは、相対変位を行う各種機
器に適用されるが、自動車のアクスルサスペンションに
適用する場合は、ハウジング１をサスペンションメンバ
に固定し、回転軸３にサスペンションのアッパアームを
結合することにより、低床化達成のためのサスペンショ
ンのショックアブソーバとして最適であり、減衰能力の
ハンプ特性により、ストロークエンドで最終的なストッ
パとしてのゴムダンパ等に衝突する前に緩衝ストッパと
して作用されるため、乗り心地のさらに優れたシャシー
特性とすることが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によると、ハウジン
グと回転軸との相対回転により空間内の粘性油の流出抵
抗による内圧を発生させ、この発生内圧により回転軸の
相対回転速度に感応し、これに応じた減衰力を得る回転
式ショックアブソーバにおいて、隔壁とロータによって
ハウジング内に仕切られた室内に、前記ロータの所要回
転角度位置でロータにより絞り開閉されるポケツト凹部
を設け、このポケット凹部を含み前記仕切られた室内に
粘性油を充填した構成であるから、回転軸の相対回転角
度に応じた減衰力も得られると共に、ストロークエンド
では減衰能力のハンプ特性により緩衝ストッパ機能が得
られる。

【００２６】上記の効果に加えて、伸び側となる回転軸
の正転側揺動（リバウンド側）での減衰力と、縮み側と
なる回転軸の逆転側（バウンド側）での減衰力が回転軸
の回転スピードに応じて減衰力差を持った減衰力特性を
得ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】本発明の他の実施例を示す断面図

【図４】回転速度に対する減衰力特性を示す線図

【図５】回転ストロークに対する減衰力特性を示す線図

【図６】従来の回転式ショックアブソーバの断面図

【符号の説明】

１ ハウジング ２ エンドキャップ ３ 回転軸 ４ 摩擦クラッチ ９ ピストン １１ 隔壁 １２、１２ａ ロータ １４、１４ａ ポケット凹部 Ｓ１、Ｓ２ 室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大庭 正晴 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 円筒状のハウジングと、このハウジング
   内に、その軸線に沿って挿通し回転可能に軸承された回
   転軸と、前記ハウジング内壁と回転軸との間に設けられ
   た固定の隔壁と、前記回転軸に固設され前記隔壁とによ
   って前記ハウジング内に室を仕切るロータと、前記室内
   に形成され前記ロータの所要回転角度位置でロータによ
   り絞り開閉されるポケツト凹部と、このポケット凹部を
   含み前記仕切られた室内に充填された粘性油とから成る
   回転式ショックアブソーバ。