JPH051737A - 回転式緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸に軸線方向の荷重が加わっても、摩擦が増
加することなく、減衰力特性を良好に維持できる回転式
緩衝装置を提供すること。 【構成】 ケーシング（４２）に設けられた端部材（４
８）が、ケーシングの内周面および固定羽根（４０）の
軸線方向の一方側の端面に密封状態で接し、伸縮性があ
る第１のシール（５０）が、端部材と可動羽根（４６）
の軸線方向の一方側の端面との間に配置される。さら
に、軸（４４）に設けられたランド（５２）が、ケーシ
ングの内周面および可動羽根の軸線方向の他方側の端面
に密封状態で接し、伸縮性がある第２のシール（５４）
が、ランドと固定羽根の軸線方向の他方側の端面との間
に配置される。軸のサポート（５６）が、ランドから軸
線方向へシールの伸縮量の範囲内の間隙（９６）をおい
て位置し、軸（４４）は、間隙の範囲内で軸線方向へ移
動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転式緩衝装置に関し、
たとえば、車両のサスペンションにおいて、車輪を支持
するサスペンションアームの上下の揺動運動を減衰する
のに適する回転式緩衝装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペース上の制約を少なくでき、利用態
様を広げることを企図して提案された回転式緩衝装置が
ある（実願平2-38974 号）。この回転式緩衝装置１０
は、図３に示すように、軸線方向へ伸びる複数（図には
１つを示す）の固定羽根１２を円周方向に等間隔をおい
て内周面に有する円筒状のケーシング１４と、ケーシン
グ１４に液密状態で回転可能に支承された軸１６と、複
数の可動羽根１８とを含む。軸１６は、ケーシング１４
および固定羽根１２と共同して固定羽根１２と同数の液
室を画定し、１つの可動羽根１８が各液室内に配置さ
れ、軸１６に取り付けられている。減衰力を発生する手
段２０が軸１６の内部に設けられている。

【０００３】回転式緩衝装置１０は、たとえば、図４に
示すトレーリングアーム式サスペンションに組み込んで
使用される。車体の横方向の各側部において、回転式緩
衝装置１０のケーシング１４をサポート２２に取り付
け、サポート２２を車体に固定する。ケーシング１４か
ら突出している軸１６の部分にトレーリングアーム２４
を連結し、トーションバー２６をトレーリングアーム２
４に連結する。トーションバー２６は、左側のトレーリ
ングアーム２４に連結されたものを右側のサポートで、
また右側のトレーリングアームに連結されたものを左側
のサポート２２で支持するように配置する。

【０００４】図３に示した回転式緩衝装置において、エ
ンドプレート２８から軸１６を突出させ、ここにスタビ
ライザバー３０を連結し、このスタビライザバー３０を
介して左右のトレーリングアーム２４を連結し、ローリ
ングを抑制することもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】車両の走行中、タイヤ
３２がバウンド、リバウンド状態になると、トレーリン
グアーム２４が上下に揺動し、トーションバー２６にね
じりが発生する。同時に、トーションバー２６の軸線C1
が軸１６の回転軸線C2から離れていることから、トーシ
ョンバー２６に曲げが発生し、この曲げによりトーショ
ンバー２６は図４の矢印Ａ方向へ変位する。たとえば、
トーションバー２６の長さを1100mm、タイヤ接地点から
軸１６の回転軸線C2までの距離と、トーションバー２６
の軸線C1から軸１６の回転軸線C2までの距離との比を
5:1、タイヤ３２の上下方向のストロークを 100mmとす
ると、トーションバー２６は、曲げによって最大 0.5mm
程度変位する。

【０００６】図３に示す構造では、固定羽根１２がケー
シング１４に固定される一方、一対のリテーナ３４が軸
１６に固定され、固定羽根１２および可動羽根１８の端
面に接している。その結果、前記曲げによるトーション
バー２６の変位により、軸１６に軸線方向の力がかかる
ことから、リテーナ３４と各羽根との間、リテーナ３４
とエンドプレート２８との間、またはリテーナ３４とサ
ポート３６との間の摩擦が増加し、回転式緩衝器の減衰
力特性が悪化する。

【０００７】本発明の目的は、軸に軸線方向の荷重が加
わっても、摩擦が増加することなく、減衰力特性を良好
に維持できる回転式緩衝装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸線方向へ伸
びる複数の固定羽根を円周方向へ間隔をおいて内周面に
有する円筒状のケーシングと、該ケーシング内に同軸的
に配置される回転可能な軸と、前記ケーシング、固定羽
根および軸によって画定される各空間内に配置され、前
記軸に取り付けられる可動羽根とを備える回転式緩衝装
置である。前記ケーシングに設けられた端部材が、前記
ケーシングの内周面および前記固定羽根の軸線方向の一
方側の端面に密封状態で接し、伸縮性がある第１のシー
ルが、前記端部材と前記可動羽根の軸線方向の一方側の
端面との間に配置される。前記軸に設けられたランド
が、前記ケーシングの内周面および前記可動羽根の軸線
方向の他方側の端面に密封状態で接し、伸縮性がある第
２のシールが、前記ランドと前記固定羽根の軸線方向の
他方側の端面との間に配置される。前記軸のサポート
が、前記ランドから軸線方向へ前記シールの伸縮量の範
囲内の間隙をおいて前記ケーシングに取り付けられる。
前記軸は、前記間隙の範囲内で軸線方向へ移動可能であ
る。

【０００９】

【作用および効果】回転式緩衝装置をトレーリングアー
ム式その他の型式のサスペンションに組み込んで使用す
るとき、軸線方向の力が軸に加わると、軸が可動羽根と
共に変位する。この変位につれ、伸縮性があるシールが
伸縮する。

【００１０】軸が間隙の範囲内で変位するため、ランド
と各羽根との間、またはエンドプレートと各羽根との間
の摩擦は実質的に変化しない。一方、シールは軸の変位
につれて伸縮し、液漏れを防止する。これにより、回転
式緩衝装置の減衰力特性を実質的に同じ状態に維持でき
る。

【００１１】軸を軸線方向へ移動可能に支持させ、端部
材と可動羽根との間、およびランドと固定羽根との間に
伸縮性のシールを配置すればよく、構造が特に複雑にな
るものではない。

【００１２】

【実施例】回転式緩衝装置は、図１および図２に示すよ
うに、複数の固定羽根４０を有するケーシング４２と、
回転可能な軸４４と、複数の可動羽根４６とを備えるも
のであって、端部材４８と、第１のシール５０と、ラン
ド５２と、第２のシール５４と、サポート５６とを含
む。

【００１３】ケーシング４２は円筒状に形成され、図示
の実施例では、２つの固定羽根４０が円周方向へ等間隔
をおいて内周面に配置されている。固定羽根４０は、ケ
ーシング４２の中間部分において軸線方向へ伸びるよう
に、ねじ５８によってケーシング４２の内周面に密封状
態で取り付けられている。シール６０を固定羽根４０と
ケーシング４２との間に配置し、密封性を高めることが
好ましい。

【００１４】軸４４は、図示の実施例では、中空のもの
であり、ケーシング４２内にケーシングと同軸的に配置
されている。軸４４は、端部材４８に装着したベアリン
グ６２と、サポート５６に装着したベアリング６４とに
より回転可能に支持され、固定羽根４０の内周面に密封
状態で接する。シール６６を軸４４と固定羽根４０との
間に配置し、密封性を高めることが好ましい。

【００１５】ケーシング４２、固定羽根４０および軸４
４によってよって２つの空間６８、７０が画定される。
これら空間は、後述するように、端部材４８およびラン
ド５２と相まって、２つの液室となる。１つの可動羽根
４６が各空間内に配置される。可動羽根４６は、ピン７
２によって軸４４に密封状態で取り付けられ、密封状態
でシリンダ４２の内周面を滑動する。シール７４を軸４
４と可動羽根４６との間に配置し、またシール７６を可
動羽根４６とケーシング４２の内周面との間に配置し、
密封性を高めることが好ましい。

【００１６】端部材４８はケーシング４２に設けられ、
ケーシング４２の内周面および固定羽根４０の軸線方向
の一方側の端面に密封状態で接する。図示の実施例で
は、端部材４８は、円筒状に形成された支持部材７８
と、支持部材７８にボルト８０によって離脱可能に取り
付けられたキャップ７９とからなり、ケーシング４２の
内周面との間にシールリング８２を、また固定羽根４０
の端面との間にシール８４を配置し、密封性を高めてい
る。端部材４８は、支持部材７８とキャップ７９とによ
ってベアリング６２を保持する一方、ねじ８６によって
ケーシング４２に固定され、さらにボルト８８によって
固定羽根４０に結合されている。

【００１７】第１のシール５０が、端部材４８と可動羽
根４６の軸線方向の一方側の端面との間に配置されてい
る。このシール５０は、ウレタンゴムのような伸縮性が
ある材料によって形成され、ケーシング４２の軸線方向
へ伸縮する。

【００１８】ランド５２は軸４４に設けられ、ケーシン
グ４２の内周面および可動羽根４６の軸線方向の他方側
の端面に密封状態で接する。図示の実施例では、ランド
５２は軸４４に一体に形成され、ケーシング４２の内周
面との間にシール９０を、また可動羽根４６の端面との
間にシール９２を配置し、密封性を高めている。ランド
５２は、ピン９４によって可動羽根４６に結合されてい
る。

【００１９】第２のシール５４が、ランド５２と固定羽
根４０の軸線方向の他方側の端面との間に配置されてい
る。このシール５４は、ウレタンゴムのような伸縮性が
ある材料によって形成され、ケーシング４２の軸線方向
へ第１のシール５０と同じ量だけ伸縮する。

【００２０】図示の実施例のように、可動羽根４６の周
囲に４つのシール５０、７６、９２、７４を配置する場
合、第１のシール５０はこれらシールと一体のものとし
て形成することができる。第２のシール５４についても
同様である。

【００２１】サポート５６は、ランド５２から軸線方向
へ第１のシール５０および第２のシール５４の伸縮量の
範囲内の間隙９６をおいてケーシング４２に取り付けら
れ、軸４４を支持する。図示の実施例では、サポート５
６は、ベアリング６４と、円筒状の支持部材９８と、オ
イルシール９９とからなり、支持部材９８の内周にベア
リング６４とオイルシール９９とが装着されている。支
持部材９８は、フランジ１００を有し、このフランジ１
００をケーシング４２のフランジ１０２に突き当て、ボ
ルト・ナットによってケーシング４２に取り付けられ
る。

【００２２】間隙９６に対面するランド５２の部分に、
ポリテトラフルオロエチレンその他の低摩擦係数の材料
からなる滑り材９７を張り付けることができる。これに
より、ランド５２がサポート５６に突き当ったときの回
転摩擦を大幅に減らすことができる。

【００２３】軸４４は、２つのベアリング６２、６４に
それぞれ嵌合する部分４５ａ、４５ｃを有し、これら部
分をベアリングに嵌合させ、回転可能に支持されてい
る。さらに、軸４４は、間隙９６の範囲内で軸線方向へ
移動可能である。軸４４はオイルシール９９を通ってケ
ーシング４２の外部へ伸びている。

【００２４】図示の実施例では、サポート５６のベアリ
ング６４の内径は、端部材４８のベアリング６２の内径
より大きく、一方、軸４４は、ベアリング６４に嵌合す
る部分４５ａ、固定羽根４０および可動羽根４６を備え
る部分４５ｂ、ベアリング６２に嵌合する部分４５ｃ
が、この順で小さくなる外径を有する。その結果、端部
材４８と固定羽根４０とをケーシング４２に取り付けて
おき、その後、可動羽根４６を有する軸４４をケーシン
グ４２に差し込み、所定の位置に組み付けることができ
る。図３に示した緩衝装置では、固定羽根１２と可動羽
根１８とを一対のリテーナ３４間にはさみ込んだ状態
で、ケーシング１４に組み付ける必要があるところ、固
定羽根１２の取付け位置にわずかな誤差があっても、組
み付けることが難しくなり、組付け性が悪かったが、図
示の実施例によれば、このような不都合がなく、組付け
性を向上できる。

【００２５】減衰力発生手段１１０が軸４４の内部に設
けられている。図示の実施例では、減衰力発生手段１１
０は、２組のポートおよび各組のポートに係合する板ば
ねからなるそれ自体公知の弁機構を備える、外周にシー
ルを装着した固定ピストン１１２と、固定ピストン１１
２から軸線方向へ間隔１１６をおいて位置する、外周に
シールを装着した仕切り部材１１４とからなる。固定ピ
ストン１１２と仕切り部材１１４とは、筒材１２０に取
り付けられ、筒材１２０が、軸４４の端部に取り付けら
れた支持部材１１８に連結され、これによって所定の位
置に保持されている。

【００２６】ケーシング４２、固定羽根４０および軸４
４によって画定された空間６８、７０は、端部材４８と
ランド５２とによって覆われ、２つの液室を形成する。
これら液室６８、７０から減衰力発生手段１１０を通る
液体通路が設けられる。

【００２７】図示の実施例では、液室６８が可動羽根４
６によって２つの液室部分６９ａ、６９ｂに、また液室
７０が可動羽根４６によって２つの液室部分７１ａ、７
１ｂに仕切られている。そこで、可動羽根４６が図２に
おいて時計方向へ回転するとき、液室部分６９ａの液体
がポート１２２から、また液室部分７１ａの液体がポー
ト１２４から軸４４の内部の、固定ピストン１１２と仕
切り部材１１４との間の間隔１１６に入り、その後、固
定ピストン１１２の一方の組のポートを通過し、固定ピ
ストン１１２と支持部材１１８との間の間隔１２６に至
り、間隔１２６からポート１２８を経て液室部分６９ｂ
に、またポート１３０を経て液室部分７１ｂに流れるよ
うに、ポート１２２、１２４、１２８、１３０を位置決
めしてある。

【００２８】ポートを前記のように位置決めした結果、
可動羽根４６が図２において反時計方向へ回転すると
き、液室部分６９ｂの液体がポート１２８から、また液
室部分７１ｂの液体がポート１３０から間隔１２６に至
り、その後、固定ピストン１１２の他方の組のポートを
通過して間隔１１６に至り、間隔１１６からポート１２
２を経て液室部分６９ａに、またポート１２４を経て液
室部分７１ａに流れることとなる。

【００２９】外周にシールを装着したフリーピストン１
４０が、減衰力発生手段１１０の仕切り部材１１４から
軸線方向へ間隔１４２をおいて軸４４の内部に移動可能
に配置されており、間隔１４２は液体の膨張室となって
いる。フリーピストン１４０の図１において右側の空間
１４４には、空気その他の気体が圧力下で封入される。
これにより、液体の体積の変化を吸収できる。

【００３０】液体の温度変化による体積の変化を吸収す
るには、比較的時間をかけて液体をゆっくり流せばよ
く、そのためには、軸４４と端部材４８との間の微小な
すきまなどを利用できる。このようなすきまから流れ出
た液体は、図１において支持部材１１８の左側の空間１
４６に至り、その後、支持部材１１８に設けた微小な口
径の孔１４８から筒材１２０を経て間隔１４２に達し、
フリーピストン１４０を移動させる。

【００３１】回転式緩衝装置では、発生トルクＴは、発
生圧力をＰ、１回転当りの理論吐出量をＱとすれば、 Ｔ＝ＰＱ／２π で与えられる。この式中、Ｑの値は可動羽根の回転角度
を大きくすることにより、または可動羽根の数を多くす
ることにより大きくなる。したがって、本発明によれ
ば、いずれかによって発生トルクを大きくできる。これ
は換言すれば、回転式緩衝装置を小型化できることを意
味する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転式緩衝装置の断面図であり、
図２の１−１線に沿って切断したものである。

【図２】図１の２−２線に沿って切断した断面図であ
る。

【図３】本出願人によって提案された回転式緩衝装置の
断面図である。

【図４】図３に示した回転式緩衝装置を組み込んだ車両
のサスペンションの一部を破断して示す要部の平面図で
ある。

【符号の説明】

４０ 固定羽根 ４２ ケーシング ４４ 軸 ４６ 可動羽根 ４８ 端部材 ５０ 第１のシール ５２ ランド ５４ 第２のシール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 軸線方向へ伸びる複数の固定羽根を円周
   方向へ間隔をおいて内周面に有する円筒状のケーシング
   と、該ケーシング内に同軸的に配置される回転可能な軸
   と、前記ケーシング、固定羽根および軸によって画定さ
   れる各空間内に配置され、前記軸に取り付けられる可動
   羽根とを備える回転式緩衝装置であって、前記ケーシン
   グの内周面および前記固定羽根の軸線方向の一方側の端
   面に密封状態で接する、前記ケーシングに設けられた端
   部材と、該端部材と前記可動羽根の軸線方向の一方側の
   端面との間に配置された伸縮性がある第１のシールと、
   前記ケーシングの内周面および前記可動羽根の軸線方向
   の他方側の端面に密封状態で接する、前記軸に設けられ
   たランドと、該ランドと前記固定羽根の軸線方向の他方
   側の端面との間に配置された伸縮性がある第２のシール
   と、前記ランドから軸線方向へ前記シールの伸縮量の範
   囲内の間隙をおいて前記ケーシングに取り付けられた前
   記軸のサポートとを含み、前記軸は、前記間隙の範囲内
   で軸線方向へ移動可能である、回転式緩衝装置。