JPH08166033A

JPH08166033A - ロータリダンパ

Info

Publication number: JPH08166033A
Application number: JP30894894A
Authority: JP
Inventors: Chiharu Nakazawa; 千春中澤
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】相対回転位置によって発生減衰力特性を変化
させることができるロータリダンパの提供。【構成】内部に粘性流体１２が充填された中空室Ａを
有するハウジング２と、ハウジング２の中空室Ａ内にお
いてハウジング２に対し相対回転可能に設けられた回転
軸１と、中空室Ａ内において回転軸１の外周とハウジン
グ２の内周にそれぞれ設けられていて両者の側面同士が
所定の隙間Ｙを有して互いに対向する複数の組の環状プ
レート４，１６と、を備え、両環状プレート４，１６の
対向面には、回転軸１を中心とする回転面に対しその円
周方向に対向面とは直交する方向の窪み部４１，１６１
を形成することにより、両環状プレート４，１６の相対
回転位置により両環状プレート４，１６の対向面相互の
隙間Ｙが変化するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、車両における
ロア−アームまたはアッパーアームの回転軸受け部等に
設けられることにより、アームの回転を減衰するロータ
リダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリダンパとしては、例え
ば、特開平４−３２１８２７号公報に記載のものが知ら
れている。

【０００３】この従来例のロータリダンパは、一端に車
輪を有するロア−アームの他端に形成されたハウジング
内に適宜の間隔を有して配設される複数枚のアーム側フ
ィンと、車体側に軸受けを介して保持されて上記複数枚
のアーム側フィンの中心部に形成された開口を貫通する
ロータリシャフトに連設されると共に上記アーム側フィ
ンの間に臨在される複数枚のシャフト側フィンとを有し
てなり、上記ハウジングと軸受けとの間に該ハウジング
の回転方向に対して上記ロータリシャフトを逆方向に回
転させるようにする逆転機構が配在されてなり、かつ、
上記アーム側フィンとシャフト側フィンとの間に形成さ
れる隙間に粘性流体が充満されている構造となってい
た。

【０００４】即ち、この従来例のロータリダンパでは、
逆転機構により、シャフト側フィンがアーム側フィンの
回転方向とは逆の方向に回転するもので、その結果、両
フィン間に介在された粘性流体は、アーム側フィンの回
転運動量に対し所謂倍の相対運動量（相対速度）に基づ
く粘性を発揮することになり、従って、アーム側フィン
の回転量に比較して効果的な減衰作用を発揮させること
ができるというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例のロータリダンパにおいては、以下に述べるよう
な問題点があった。

【０００６】即ち、ロータリダンパにおいては、両フィ
ンが相対回転する時、両フィンの隙間に充満された粘性
流体が相対回転速度に応じた流速で強制移動され、その
際に粘性流体の粘度に応じた粘性摩擦力を発生し、この
粘性摩擦力による粘性抵抗が減衰力となるものであり、
従って、その減衰力は次式(1) に示すように、両フィン
の隙間間隔に反比例して変化する。

【０００７】減衰力＝粘性流体の粘度×相対回転角速度×対向面積÷隙間間隔・・・・・・・・(1) ところが、従来のロータリダンパでは、両フィンの隙間
間隔が両フィンの相対回転角度のいかんに係らず常に一
定であって、相対回転中立位置からの相対回転角度が小
さい時も大きい時も常に一定の減衰力を発生させる構造
であったため、制振性を高めるために隙間間隔を小さく
設定すると相対回転角度が小さい（小ストローク）時の
減衰力が過大となり、これにより、車両の乗り心地を悪
化させることになるし、逆に車両の乗り心地を確保する
ために隙間間隔を大きく設定すると相対回転角度が大き
い（大ストローク）時の減衰力が不足して車両の制振性
を確保することができなくなる。

【０００８】本発明は、上述のような従来の問題点に着
目してなされたもので、相対回転位置によって発生減衰
力特性を変化させることができるロータリダンパを提供
することを第１の目的とし、さらに、車両の乗り心地と
車両の制振性とを共に確保することができるロータリダ
ンパの提供を第２の目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明請求項１記載のロータリダンパは、内部に粘性
流体が充填された流体室を有するハウジングと、該ハウ
ジングの流体室内においてハウジングに対し相対回転可
能に設けられた回転軸と、前記流体室内において回転軸
の外周とハウジングの内周にそれぞれ設けられていて両
者の側面同士が所定の隙間を有して互いに対向する少な
くとも一対のプレートと、を備え、前記両プレートの対
向面には、回転軸を中心とする回転面に対しその円周方
向に対向面とは直交する方向の凹凸部を形成することに
より、両プレートの相対回転位置により両プレートの対
向面相互の隙間が変化するように構成されている手段と
した。

【００１０】また、請求項２記載のロータリダンパで
は、前記ハウジングと回転軸との相対回転中立位置から
の相対回転角度が小さい時は両プレートの対向面相互の
隙間が大きくなり、相対回転角度が大きい時は両プレー
トの対向面相互の隙間が小さくなるように、両プレート
対向面の凹凸が形成されている手段とした。

【００１１】

【作用】この発明請求項１記載のロータリダンパでは、
上述のように構成されるため、回転軸とハウジングとが
相対回転すると、互いに隣接した両プレートが相対回転
するもので、両プレート対向面相互の隙間に充満された
粘性流体が相対回転角速度に応じた流速で強制移動する
際に粘性摩擦力を発生し、この粘性摩擦力による粘性抵
抗によって所定の減衰力を発生させる。

【００１２】そして、両プレートの対向面には、回転軸
を中心とする回転面に対しその円周方向に対向面とは直
交する方向の凹凸部が形成されていることから、両プレ
ートの相対回転位置により両プレートの対向面相互の隙
間が変化するもので、このため、両プレートの相対回転
位置により発生減衰力を変化させることができる。

【００１３】さらに、請求項２記載のロータリダンパで
は、両プレート対向面の凹凸が、ハウジングと回転軸と
の相対回転中立位置からの相対回転角度が小さい時は両
プレートの対向面相互の隙間が大きくなって発生減衰力
が小さくなり、また、相対回転角度が大きい時は両プレ
ートの対向面相互の隙間が小さくなって発生減衰力が大
きくなる。

【００１４】従って、このロータリダンパを車両におけ
る減衰手段として用いる時は、小ストローク時において
は小さな減衰力によりばね上への振動伝達を抑制して車
両の乗り心地を確保すると共に、大ストローク時におい
ては大きな減衰力により車両の振動を抑制して車両の操
縦安定性を確保することができるようになる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（第１実施例）図１は、本発明第１実施例のロータリダ
ンパを示す断面図（図２および図３のＤ−Ｄ線における
断面図）、図２および図３は、図１のＢ−Ｂ線およびＣ
−Ｃ線における断面図であり、これらの図に示すよう
に、この実施例のロータリダンパは、車体側に固定され
る回転軸１と、ロアーアーム側の軸受け側に連結される
ハウジング２とを備えている。

【００１６】前記回転軸１は、円筒状に形成されてい
て、その右側端部外周にはフランジ１ａが一体に形成さ
れている。そして、回転軸１は、その外周面に右側端部
を少し残してスプライン軸１ｂに形成され、このスプラ
イン軸１ｂに対しスプライン穴４ａを有する環状プレー
ト４と環状スペーサ５とが交互に装着されると共に、回
転軸１におけるスプライン軸１ｂの左側端部には、スプ
ライン穴６ａを有すると共に左側端部外周にはフランジ
６ｂを有する円筒状のスタッド（回転軸）６がスプライ
ン係合されることにより、複数の環状プレート４が軸方
向所定の間隔を保持しかつ回転軸１に対し回転方向およ
び軸方向に固定された状態で組み付けられている。な
お、前記スタッド６は、端面の溶接により回転軸１に固
定されると共にスプライン係合部の隙間がシールされた
状態となっている。

【００１７】前記ハウジング２は、スプライン軸１ｂに
形成されていない回転軸１の右側端部外周とスタッド６
の外周に左右両端面側壁２ａ，２ｂの中心穴２ｃ，２ｄ
をそれぞれ装着すると共に、左右両端面側壁２ａ，２ｂ
の外側面と左右両フランジ１ａ，６ｂの内側面の間にそ
れぞれ介在されたボールベアリング７，８により、回転
軸１に対し相対回転が可能で軸方向移動が阻止された状
態で設けられている。また、回転軸１とハウジング２の
左右両端面側壁２ａ，２ｂにおける中心穴２ｃ，２ｄの
内周面との間を、それぞれシールリング１０，１１によ
りシールすることにより、回転軸１とサブハウジング３
との間に密閉状の中空室（流体室）Ａが形成されてい
る。そして、この中空室Ａ内には粘性流体１２が密封状
態で充満されている。

【００１８】また、ハウジング２は、左右両端面側壁２
ａ，２ｂにおける中心穴２ｃ，２ｄの内周面にそれぞれ
設けたベアリング１３，１４により回転軸１に対しては
相対回転可能な状態に設けられている。

【００１９】前記ハウジング２における左側端面側壁２
ａは他の部分とは別体に形成され、組み付けの際に溶接
により一体化されるようになっている。即ち、ハウジン
グ２の内周面はスプライン穴２ｅに形成されていて、こ
のスプライン穴２ｅに環状スペーサ１５とスプライン穴
２ｅに対し係合可能なスプライン軸状の外周形状を有す
る環状プレート１６とを交互に挿着した後に、前記左側
端面側壁２ａを装着して溶接することにより、複数の環
状プレート１６が軸方向所定の間隔を保持しかつハウジ
ング２に対し回転方向に固定された状態で組み付けられ
ている。なお、前記回転軸１側の環状プレート４とハウ
ジング２側の環状プレート１６とは交互に組み付けられ
ることにより、両環状プレート４，１６が粘性流体１２
を充満した中空室Ａ内において交互に配置され、その側
面同士が所定の隙間Ｙを有して軸方向に対面した状態と
なっている。従って、各隙間Ｙには粘性流体が充満され
た状態となっている。

【００２０】前記回転軸１側の環状プレート４とハウジ
ング２側の環状プレート１６の対向面のうち、回転軸１
側の環状プレート４の面は、図２に示すように、その上
方側と下方側に図面縦方向中心線Ｓを中心とする扇形の
窪み部（凹部）４１が形成されることにより、残りの中
央部および図面左右方向位置を凸部４２とする凹凸状に
形成されている。

【００２１】また、ハウジング２側の環状プレート１６
の面は、図３に示すように、図面横方向中心線Ｒ位置が
最も深い窪み部（凹部）１６１で、図面縦方向中心線Ｓ
位置が最も高い凸部１６２を構成するように、円周方向
に階段状に４段階の凹凸状に形成されている。

【００２２】次に、実施例の作用を説明する。この実施
例のロータリダンパでは、上述のように構成されるた
め、回転軸１とハウジング２とが相対回転すると、互い
に隣接した両環状プレート４，１６が相対回転するもの
で、両環状プレート４，１６相互間の隙間Ｙに充満され
た粘性流体１２が相対回転角速度に応じた流速で強制移
動する際に粘性摩擦力を発生し、この粘性摩擦力による
粘性抵抗の大きさに応じた所定の減衰力を発生させる。

【００２３】（イ）小ストローク時図２および図３に示すように、回転軸１とハウジング２
との相対回転中立位置においては、環状プレート４の窪
み部４１と環状プレート１６の凸部１６２、および、環
状プレート４の凸部４２と環状プレート１６の窪み部１
６１とが互いに対面していて、図４の(イ),(ロ) に示すよ
うに、両環状プレート４，１６相互の隙間Ｙが全体的に
大となっており、このため、車体振動ストロークが小さ
い場合は、回転軸１側の環状プレート４に対するハウジ
ング２側の環状プレート１６の相対回転角度が小さく、
両環状プレート４，１６相互の隙間Ｙの最小値が大きな
状態に維持されることから、相対回転による粘性抵抗が
低くなり、このため、図７の(イ) に示すように、ロータ
リバルブとしての発生減衰力は小さな値となる。

【００２４】従って、相対回転角速度に対する発生減衰
力特性が低くなることから、小ストローク時においては
ばね上への振動伝達を抑制して車両の乗り心地を確保す
ることができる。

【００２５】（ロ）中ストローク時車体振動ストロークが中程度で、図２および図３の中立
位置からの相対回転角度が４５°付近である時は、環状
プレート４の凸部４２と環状プレート１６の凸部１６２
との間の回転角度差が互いに近付くため、図５の(イ),
(ロ) に示すように、両環状プレート４，１６相互の隙間
Ｙの最小値が狭まってくるため、相対回転によるこの部
分の粘性抵抗が高まり、このため、図７の(ロ) に示すよ
うに、発生減衰力も高まって中間の値となる。

【００２６】（ハ）大ストローク時車体振動ストロークが大きく、図２および図３の中立位
置からの相対回転角度が９０°付近までくると、環状プ
レート４の凸部４２と環状プレート１６の凸部１６２と
が対面した状態となるため、図６の(イ),(ロ) に示すよう
に、両環状プレート４，１６相互の隙間Ｙの最小値が最
小限に狭まるため、相対回転によるこの部分の粘性抵抗
が高まり、このため、図７の(ハ) に示すように、発生減
衰力も高まって最大の値となる。

【００２７】以上のように、回転軸１とハウジング２と
の相対回転中立位置からの相対回転角度が大きくなるに
つれて相対回転角速度に対する発生減衰力特性が段階的
に高くなることから、大ストローク時においては車体の
振動を抑制して車両の操縦安定性を確保することができ
る。

【００２８】以上説明してきたように、この実施例のロ
ータリダンパでは、小ストローク時においては小さな減
衰力によりばね上への振動伝達を抑制して車両の乗り心
地を確保すると共に、ストロークが大きくなるにつれて
段階的に減衰力を高めることにより車両の振動を抑制し
て車両の操縦安定性を確保することができるようになる
という効果が得られる。

【００２９】（第２実施例）次に、図８〜１６に示す本
発明の第２実施例について説明する。なお、この実施例
のロータリダンパは、凹凸部の形成構造を異にするもの
で、その他の構成は前記第１実施例と同様であるため、
同一の構成部分には同一の符号を付けてその説明を省略
し、相違点についてのみ説明する。

【００３０】図８は、本発明第２実施例のロータリダン
パを示す断面図（図９および図１０のＧ−Ｇ線における
断面図）、図９および図１０は、図８のＥ−Ｅ線および
Ｆ−Ｆ線における断面図である。

【００３１】即ち、この実施例のロータリダンパは、回
転軸１側の環状プレート４とハウジング２側の環状プレ
ート１６には、回転軸１とハウジング２との相対回転中
立位置（図１１の状態）において丁度重なる窪み部４
ｂ，１６ｂが回転軸１を挟んで上下対称位置にそれぞれ
開口されていて、この窪み部４ｂ，１６ｂが請求の範囲
における凹凸部の凹部を構成し、その他の部分が凸部を
構成している。なお、この実施例では、回転軸１側の環
状プレート４の窪み部４ｂの方が径方向の開口幅が広い
反面、ハウジング２側の環状プレート１６の方が円周方
向の開口幅が広くなるように形成されている。

【００３２】次に、実施例の作用を説明する。（イ）小ストローク時車体振動ストロークが小さい時は、図１２に示すよう
に、回転軸１側の環状プレート４に対するハウジング２
側の環状プレート１６の相対回転角度が小さく、両窪み
部４ｂ，１６ｂが重なった状態に維持されるため、図１
３に示すように、両窪み部４ｂ，１６ｂが対向する部分
では両環状プレート４，１６相互の隙間Ｙが大となるこ
とから、この部分の粘性抵抗が低くなって、発生減衰力
は小さな値となる。

【００３３】従って、全体的にみると図１６に示すよう
に、相対回転角速度に対する発生減衰力特性が低くなる
ことから、小ストローク時においてはばね上への振動伝
達を抑制して車両の乗り心地を確保することができる。

【００３４】なお、両窪み部４ｂ，１６ｂにおける円周
方向幅の差に相当する相対回転角度の範囲の微小ストロ
ークにおいては、以上のように最低減衰力を維持する
が、この範囲を越えると次第に減衰力が高まることにな
る。

【００３５】（ロ）大ストローク時車体振動ストロークが大きい時は、図１４に示すよう
に、回転軸１側の環状プレート４に対するハウジング２
側の環状プレート１６の相対回転角度が大きく、両窪み
部４ｂ，１６ｂの位置が互いにずれた状態となるため、
図１５に示すように、各窪み部４ｂ，１６ｂの部分では
両環状プレート４，１６相互の隙間Ｙが半減することか
ら、この部分の粘性抵抗が高くなって、発生減衰力は大
きな値となる。

【００３６】従って、全体的にみると図１６に示すよう
に、相対回転角速度に対する発生減衰力特性が高くなる
ことから、大ストローク時においては車体の振動を抑制
して車両の操縦安定性を確保することができる。

【００３７】以上説明してきたように、この実施例のロ
ータリダンパにおいても、前記第１実施例と同様に、、
小ストローク時においては小さな減衰力によりばね上へ
の振動伝達を抑制して車両の乗り心地を確保すると共
に、大ストローク時においては大きな減衰力により車両
の振動を抑制して車両の操縦安定性を確保することがで
きるようになるという効果が得られる。

【００３８】以上、実施例を図面に基づいて説明してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。

【００３９】例えば、実施例では、車両におけるロア−
アームの回転軸受け部等に設けられる場合を例にとった
が、その他、任意部材相互間の相対運動を回転方向にお
いて減衰する場合に本発明を適用することができる。ま
た、実施例では、両環状プレートをそれぞれ複数枚づつ
設ける場合を示したが、各一枚づつであってもよい。

【００４０】また、実施例では、窪み部４ｂ，１６ｂ
（４１，１６１）を凹部とする凹凸部を形成するように
した例を示したが、図１７の(イ) に示すように、穴で凹
部４ｃ，１６ｃを形成したり、また、図１７の(ロ) に示
すように、プレス成形により凹部４ｄ，１６ｄを形成す
るようにしてもよい。また、凹部の大きさや数も任意で
あり、必要とする減衰力特性に応じて自由に設定するこ
とができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明請求項
１記載のロータリダンパにあっては、内部に粘性流体が
充填された流体室を有するハウジングと、該ハウジング
の流体室内においてハウジングに対し相対回転可能に設
けられた回転軸と、前記流体室内において回転軸の外周
とハウジングの内周にそれぞれ設けられていて両者の側
面同士が所定の隙間を有して互いに対向する少なくとも
一対のプレートと、を備え、前記両プレートの対向面に
は、回転軸を中心とする回転面に対しその円周方向に対
向面とは直交する方向の凹凸部を形成することにより、
両プレートの相対回転位置により両プレートの対向面相
互の隙間が変化するように構成したことで、両プレート
の相対回転位置によって発生減衰力特性を変化させるこ
とができるようになるという効果が得られる。

【００４２】また、請求項２記載のロータリダンパにあ
っては、前記ハウジングと回転軸との相対回転中立位置
からの相対回転角度が小さい時は両プレートの対向面相
互の隙間が大きくなり、相対回転角度が大きい時は両プ
レートの対向面相互の隙間が小さくなるように、両プレ
ート対向面の凹凸を形成したことで、小ストローク時に
おいては小さな減衰力によりばね上への振動伝達を抑制
して車両の乗り心地を確保すると共に、大ストローク時
においては大きな減衰力により車両の振動を抑制して車
両の操縦安定性を確保することができるようになるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例のロータリダンパを示す断面
図（図２，図３のＤ−Ｄ線における断面図）である。

【図２】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。

【図４】本発明第１実施例のロータリダンパにおける小
ストローク時における両プレート相互間隔を示すもの
で、(イ) は図２および図３の横方向中心線Ｒ方向から見
た図、(ロ) は図２および図３の縦方向中心線Ｓ方向から
見た図である。

【図５】本発明第１実施例のロータリダンパにおける中
ストローク時における両プレート相互間隔を示すもの
で、(イ) は図２および図３の横方向中心線Ｒ方向から見
た図、(ロ) は図２および図３の縦方向中心線Ｓ方向から
見た図である。

【図６】本発明第１実施例のロータリダンパにおける大
ストローク時における両プレート相互間隔を示すもの
で、(イ) は図２および図３の横方向中心線Ｒ方向から見
た図、(ロ) は図２および図３の縦方向中心線Ｓ方向から
見た図である。

【図７】本発明第１実施例のロータリダンパにおける相
対回転角速度に対する減衰力特性図である。

【図８】本発明第２実施例のロータリダンパを示す断面
図（図２，図３のＧ−Ｇ線における断面図）である。

【図９】図８のＥ−Ｅ線における断面図である。

【図１０】図８のＦ−Ｆ線における断面図である。

【図１１】本発明第２実施例のロータリダンパにおける
相対回転中立位置を示す作用説明図である。

【図１２】本発明第２実施例のロータリダンパにおける
小ストローク状態を示す作用説明図である。

【図１３】図１２のＨ−Ｈ線における要部拡大断面図で
ある。

【図１４】本発明第２実施例のロータリダンパにおける
大ストローク状態を示す作用説明図である。

【図１５】図１４のＫ−Ｋ線における要部拡大断面図で
ある。

【図１６】本発明第２実施例のロータリダンパにおける
相対回転角速度に対する減衰力特性図である。

【図１７】環状プレートの他の実施例(イ) ，(ロ) を示す
要部の断面図である

【符号の説明】

１回転軸２ハウジング４環状プレート（プレート）４ｂ窪み部（凹凸部の凹部）４ｃ凹部４ｄ凹部６スタッド（回転軸）１２粘性流体１６環状プレート（プレート）１６ｂ窪み部（凹凸部の凹部）１６ｃ凹部１６ｄ凹部Ａ中空室（流体室）Ｙ隙間４１窪み部（凹凸部の凹部）１６１窪み部（凹凸部の凹部）４２凹凸部の凸部１６２凹凸部の凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に粘性流体が充填された流体室を有
するハウジングと、該ハウジングの流体室内においてハ
ウジングに対し相対回転可能に設けられた回転軸と、前
記流体室内において回転軸の外周とハウジングの内周に
それぞれ設けられていて両者の側面同士が所定の隙間を
有して互いに対向する少なくとも一対のプレートと、を
備え、前記両プレートの対向面には、回転軸を中心とする回転
面に対しその円周方向に対向面とは直交する方向の凹凸
部を形成することにより、両プレートの相対回転位置に
より両プレートの対向面相互の隙間が変化するように構
成されているこを特徴とするロータリダンパ。
【請求項２】前記ハウジングと回転軸との相対回転中
立位置からの相対回転角度が小さい時は両プレートの対
向面相互の隙間が大きくなり、相対回転角度が大きい時
は両プレートの対向面相互の隙間が小さくなるように、
両プレート対向面の凹凸が形成されていることを特徴と
する請求項１記載のロータリダンパ。