JP2002347424A

JP2002347424A - サスペンション

Info

Publication number: JP2002347424A
Application number: JP2001160143A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Jo; 忠城
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】車体のロール制御やピッチング制御に利用可
能であり、又、自動的にこれらの制御が行なえ、部品点
数が少なく、構造が簡単であり、組付性，経済性にすぐ
れたサスペンションを提供すること。【解決手段】車体１，１Ａと車輪２，３，２Ａ，３
Ａ，２Ｃ，３Ｃとの間に設けた前後又は左右一対の第
１，第２の懸架シリンダ４，５と、車体の任意の位置に
当接する懸架ばね６と、懸架ばねに結合した一対の第
１，第２の伝達シリンダ８，９とからなり、第１の懸架
シリンダと第１の伝達シリンダとの各油室１０，１１を
連通させると共に第２の懸架シリンダの油室を第２の伝
達シリンダの油室に連通させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、四輪車，二輪車等
の車両のサスペンションに関し、特にロール，ピッチン
グを抑制して走行時の車体の姿勢制御を行なうのに適す
るサスペンションに関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪車の車体姿勢制御用サスペンション
としては従来からスタビライザーを使用したもの、ある
いはショックアブソーバを使用したものとしていろいろ
なタイプのものが開発されている。

【０００３】車体のロールを抑制する最も一般な方法は
スタビライザーを使用する方法であり、この場合は左右
輪近傍に両端が保持され、左右輪の上下変化を棒のねじ
りに置換してこのねじり力でロールを抑制するものであ
る。

【０００４】同様にロールを抑制する新しい制御技術と
しては左右輪近傍のトレーリングアーム等に起立するシ
ョックアブソーバの減衰力を制御したり、バネ要素を含
めて力を制御するエアーショック型ショックアブソーバ
やハイドロニューマチックショックアブソーバを利用し
たいわゆるセミアクティブシステム，アクティブシステ
ムが存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スタビライザーを利用
したサスペンションは振動の同位相作動には作用しない
ので、ロール防止には適した機構であり、更に、このス
タビライザーは普通コの字型に成形された一体軸である
ので構造が簡単で経済的である利点がある。

【０００６】しかし、その反面同位置以外ではねじり力
が発生してこのねじり力が懸架ばね特性に加算される。
その結果、適正乗車感を確保するためにはスタビライザ
ーの影響を少なくする必要が生じ、逆にロールを抑制す
るレベルを低くせざるを得ない。更にピッチングに対し
てはロール抑制と同様の軸構成を採用することが自動車
の構造から困難であり、スタビライザーを利用したピッ
チング制御は実現していないという問題がある。

【０００７】他方、エアーショック型ショックアブソー
バやハイドロニューマチックショックアブソーバを利用
したセミアクティブ、アクティブシステムはロールやピ
ッチングの抑制制御が可能であるが、システムを構成す
る機器として、例えば、制御のためのコントローラ、車
体の姿勢を検出するセンサ、力を発生させる動力源、力
を作用させるアクチュエータとしてのショックアブソー
バが必要となり、その結果、構成が複雑で、各部材の搭
載スペースを確保する必要があり、組付性が困難であ
り、経済的に不利でもある。このため、このシステムを
利用する車両は高価な車両のみであり、普通の自動車へ
の適用には向いていない問題がある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、車体のロール制
御やピッチング制御に利用可能であり、又、自動的にこ
れらの制御が行なえ、部品点数が少なく、構造が簡単で
あり、組付性，経済性にすぐれたサスペンションを提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の手段は、車体と車輪との間に設けた前後又
は左右一対の第１，第２の懸架シリンダと、車体の任意
の位置に当接する懸架ばねと、懸架ばねに結合した一対
の第１，第２の伝達シリンダとからなり、第１の懸架シ
リンダと第１の伝達シリンダとの各油室を連通させると
共に第２の懸架シリンダの油室を第２の伝達シリンダの
油室に連通させたことを特徴とするものである。

【００１０】この場合、四輪車の車体前側左右と左右の
前輪との間、又は車体後側左右と左右の後輪との間に第
１，第２の懸架シリンダが配設されていても良い。

【００１１】同じく、二輪車の車体前側と前輪との間
に第１の懸架シリンダを配設し、車体後側と後輪との間
に第２の懸架シリンダを配設しても良い。

【００１２】同じく、四輪車の車体前側と後側とにそれ
ぞれ対角線上に沿って第１，第２の懸架シリンダを二組
設け、且つ、第１，第２の懸架シリンダと連動する懸架
ばねと第１，第２の伝達シリンダを二組設けていても良
い。

【００１３】更に、懸架シリンダと伝達シリンダとはシ
リンダチューブと、シリンダチューブ内にピストンを介
して移動自在に挿入したピストンロッドと、シリンダチ
ューブ内にピストンで区画された反ロッド側の油室とで
構成されているのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
もとづいて説明するが、図１は、本発明の一実施の形態
を示し、これは四輪車に適用したサスペンションを示
す。

【００１５】図１は、四輪車の車体１の後側と左右の後
輪２，３との間に配置したサスペンションＳを示す。但
し同じ構造として、車体１の前側と左右の前輪との間に
同じサスペンションを配置しても良い。両者とも構造，
作用，効果は同じである。

【００１６】図１に示す車体姿勢制御用サスペンション
Ｓは、四輪車の車体１の後側下部と左右後輪２，３との
間に設けた第１，第２の懸架シリンダ４，５と、車体の
任意の位置、例えば車体１の下方シャシーフレームの中
間に当接する懸架ばね６と、懸架ばね６に支持板等から
なる補助連続具７を介して結合した左右一対の第１，第
２の伝達シリンダ８，９とからなっている。

【００１７】そして第１の懸架シリンダ４の油室１０と
第１の伝達シリンダ８の油室１２とを油路１４で連通さ
せ、同じく第２の懸架シリンダ５の油室１１と第２の伝
達シリンダ９の油室１３とを油路１５を介して直通させ
ている。

【００１８】なお、車体１と補助連結具７との間には減
衰力発生用のショックアブソーバを介在させておくのが
好ましい。

【００１９】第１，第２の懸架シリンダ４，５と、第
１，第２の伝達シリンダ１０，１１は同じ構造に成形さ
れており、これらはシリンダチューブＡと、シリンダチ
ューブＡ内にピストンＢを介して移動自在に挿入したピ
ストンロッドＣと、シリンダチューブＡ内にピストンＢ
で区画された反ロッド側の油室とで構成されている。

【００２０】第１，第２の懸架シリンダ４，５はそれぞ
れ例えば車輪側のトレーリングアーム１６上に支承され
ながら起立し、ピストンロッドＣをそれぞれ車体１側に
結合し、油室１０，１１を支承側たる下方に配置してい
る。

【００２１】懸架ばね６は車体１のどこに当接しても良
い。例えば、シャシーでも良く、座席側でも良く、トラ
ンク内でも良い。懸架ばね６には第１，第２の伝達シリ
ンダ８，９のピストンロッドＣを直接結合しても良い
が、第１，第２の伝達シリンダ８，９を連動させ、同時
に懸架ばね６に力を伝達させるために共同の連結具７を
介して結合するのが好ましい。

【００２２】第１，第２の伝達シリンダ８，９の基端は
車体１下方のリンク，シャシー等の支持部材１７で支承
されて起立し、支承側である下方に油室１２，１３を配
置している。

【００２３】トレーリングアーム１６は、支点として使
用される支軸１８に結合されている。

【００２４】第１，第２の懸架シリンダ４，５はシリン
ダチューブＡの基端がトレーリングアーム１６に支承さ
れ、ピストンロッドＣが車体１側に結合されているが、
逆に取付けても良い。又、第１，第２の懸架シリンダ
４，５は車体１と後輪２，３間にそれぞれ介在して車体
１を懸架していれば良く、従って支承側側の部材はトレ
ーリングアーム１６に限らず、後輪２，３と連動する部
材であれば、他の部材であっても良い。懸架ばね６は押
す力を有していれば良く、従って他のゴム等の弾性部材
を使用しても良い。

【００２５】図１の実施の形態は車体１のロール制御に
使用されるものである。図１は後輪側について図示して
いるが、前輪側にも同一の構造のサスペンションが配設
されるのが好ましい。

【００２６】図１の車体支承構造では、 (1) 車体１の重量は懸架シリンダ４，５に作用する。

【００２７】(2) 懸架シリンダ４，５の両方が圧縮され
ると、懸架シリンダ４，５の各油室１０，１１の作動油
が油路１４，１５を介してそれぞれ第１，第２の伝達シ
リンダ８，９の各油室１２，１３に流入する。

【００２８】(3) これにより各伝達シリンダ８，９が伸
長して連結具７を介して懸架ばね６を圧縮方向に付勢す
る。

【００２９】(4) 各懸架シリンダ４，５と、各伝達シリ
ンダ８，９の各油室１０，１１，１２，１３では車体重
量に等価の圧力に発生し、懸架ばね６は各懸架シリンダ
４，５と伝達シリンダ８，９の受圧面積変換を含めた荷
重に応じた撓みを生じ、斯くして車体１は後輪２，３上
に支承される。

【００３０】次に、作動について述べる。

【００３１】車両の走行中において、車体１が水平に、
もしくは左右の後輪２，３が同位相で振動するときは左
右の第１，第２の懸架シリンダ４，５が圧縮し、第１，
第２の伝達シリンダ８，９が伸長し、更に懸架ばね６が
撓むことにより車体１や後輪２，３の振動を吸収する。
この場合、車体１や左右の後輪２，３の作用力が等分に
作用し、第１，第２の懸架シリンダ４，５が同一量変位
して車体１は水平状態を維持する。

【００３２】他方、コーナリングにより車体外側で大き
な作用力が発生し、車体内側で作用力が減少した時は、
作用力が内外の第１，第２の懸架シリンダ４，５から第
１，第２の伝達シリンダ８，９を介して懸架ばね６に作
用する。懸架ばね６は１つであるので、作用力は内外作
用力の和が懸架ばね６を撓ませる。第１，第２の伝達シ
リンダ８，９は連結具７に結合され、又は直接懸架ばね
６に直接結合されているので各伝達シリンダ８，９は同
期し、伸長ストローク等の両者の変位量は同一となり、
これにより各懸架シリンダ４，５の圧縮ストローク等の
変位量も同一になり、車体１に傾きは発生せず、水平状
態を保っことが出来る。

【００３３】即ち、例えば、図１において、車体１の右
側が下降し、左側が上がろうとする力が発生したとす
る。この時、右側の第２の懸架シリンダ５が圧縮し、そ
の油圧１１の作動油が油路１５を介して右側の第２の伝
達シリンダ９の油室１３に流出する。この為、第２の伝
達シリンダ９が伸長し、連結具７を介して懸架ばね６を
圧縮し、車体１の下向きの作用力を吸収する。同時に左
側の第１の伝達シリンダ８のピストンロッドＣが連結具
７を介して引張られるために左の第１の伝達シリンダ８
は右の第２の伝達シリンダ９に同期して伸長する。この
為、第１の伝達シリンダ８の油室１２が負圧となり、左
の第１の懸架シリンダ４の油室１０の作動油を吸引し、
第１の懸架シリンダ４の油室１０が負圧となるので、こ
の第１の懸架シリンダ４は第２の懸架シリンダ５と同一
量圧縮し、車体１の左側は下降しようとするので、車体
１は傾くことなく水平状態を保つことができる。

【００３４】図１のサスペンションを後側と平行に車体
の前側に配置した場合には、車体１の前後において上記
と同じ作用，効果が得られる。

【００３５】更に、車体１の前側と前輪との間に第１の
懸架シリンダ４を配設し、車体１の後側と後輪との間に
第２の懸架シリンダ５を配設した場合にはピッチングの
制御が可能となる。

【００３６】尚、左右輪、例えば、左右の後輪２，３か
らの入力でランダムに振動する時は左右の第１，第２の
懸架シリンダ４．５と、第１，第２の伝達シリンダ８，
９とがランダムに作用力を伝達して懸架ばね６を撓ま
せ、振動を吸収する。左右の後輪２，３の力はランダム
に入力されるが、コーナリング時と同様に、１つの懸架
ばね６に作用するので各伝達シリンダ８，９と各懸架シ
リンダ４，５の変位量は同一となり、車体に傾きは発生
せず、水平を保っことができる。

【００３７】図２は、本発明の他の実施の形態に係り、
これは、車体のロールとピッチングの制御を同時に行う
ようにしたものである。

【００３８】このサスペンションは四輪車の車体前側と
後側とにそれぞれ対角線上に沿って第１，第２の懸架シ
リンダ４，４及び５，５を二組設け、且つ第１，第２の
懸架シリンダ４，５と連動する懸架ばね６，６と第１，
第２の伝達シリンダ８，８及び９，９を二組設けたもの
である。

【００３９】第１，第２の懸架シリンダ４，５と、第
１，第２の伝達シリンダ８，９と、懸架ばね６の構造，
作用，効果は図１の実施の形態に示すものと同じであ
り、同一の部材は同一の符号を付すことで詳細は省略す
る。

【００４０】四輪車は、左右の前輪２Ａ，３Ａと、左右
の後輪２，３とを有し、前輪２Ａ，３Ａと車体１との間
に左右の第１，第２の懸架シリンダ４，５を配設し、同
じく後輪２，３と車体１との間にも他の第１，第２の懸
架シリンダ４，５を配設している。

【００４１】そして、この場合、右の前輪３Ａ側の第１
の懸架シリンダ４と、左の後輪２側の第２の懸架シリン
ダ５によって対角線上に沿う第１組のサスペンションを
構成し、同じく左の前輪２Ａ側の第２の懸架シリンダ５
と右の後輪３側の第１の懸架シリンダ４とで第２組のサ
スペンションを構成させている。各第１組，第２組のサ
スペンションはそれぞれ図１の場合と同じく、第１，第
２の伝達シリンダ８，９と油路１４，１５と、懸架ばね
６とを備えている。

【００４２】図２に示す実施の形態では、例えば、車体
１が右側（図２において上側）に下降してロールを発生
させようとすると、右側の二つの第１の懸架シリンダ
４，４が圧縮力を受け、各油室１０，１０の作動油を吐
出してそれぞれ左右の懸架ばね６，６を圧縮して振動等
の外力を収集し、図１と同様に車体を水平に保持しロー
ルを抑制する。

【００４３】同じく、例えば車体１の後側（図において
右側）が下降してピッチングが発生しょうとする場合、
後側の二つの第１，第２の懸架シリンダ４，５が圧縮力
を受け、右側の第１の懸架シリンダ４は左側の第１の伝
達シリンダ８に作動油を供給し、左側の第２の懸架シリ
ンダ５は右側の第２の伝達シリンダ９に作動油を供給
し、それぞれ左右の懸架ばね６，６を撓ませ、外力を吸
収する。従って、車体１は後側に傾斜せず、水平状態を
保っことができる。

【００４４】図３は、本発明の他の実施の形態に係り、
これはオートバイ等の自動二輪車のピッチング制御に利
用したサスペンションを示すものである。

【００４５】即ち、二輪車の車体１Ａ前側と前輪２Ｃと
の間に第１の懸架シリンダ４を配設し、車体１Ａの後側
と後輪３Ｃとの間に第２の懸架シリンダ５を配設し、車
体１Ａの任意の位置に懸架ばね６を当接し、又、車体フ
レームの任意の位置に第１，第２の伝達シリンダ８，９
を支承させたものである。

【００４６】第１，第２の懸架シリンダ４，５は、シリ
ンダチューブＡの基端を車体１Ａ側に支承させ、ピスト
ンロッドＣを車軸側に結合しているが、逆に取付けても
良い。更に、車体１と補助連結具７との間にショックア
ブソーバを介在させるとしても良い。

【００４７】図３の実施の形態では、例えば、車体１Ａ
が後側下方に傾斜してピッチングを発生させようとする
場合、第２の懸架シリンダ５が圧縮力を受け、油室１１
の作動油を第２の伝達シリンダ９の油室１３に油路１５
を介して流出させ、第２の伝達シリンダ９を伸長させて
懸架ばね６を撓ませることにより振動による圧縮力を吸
収してピッチングを抑制する。その他の構造，作用，効
果は図１の実施の形態の場合と同じである。

【００４８】尚、上記の各実施の形態において、懸架ば
ね６の反対側にプリロード調整機構を設けても良い。プ
リロード調整機構はマニュアルタイプでも良く、油圧ジ
ャッキ等を使用しても良い。この場合、一つの調整で２
ケ所の調整が可能となり、調整のバラツキが少なく、操
作が１ケ所となり、手間が省けて、安価に設定できる。

【００４９】

【発明の効果】各請求項の発明によれば、次の効果があ
る。

【００５０】基本的には、第１，第２の懸架シリンダの
変位量は同一になるという理由で、ローリングやピッチ
ングを抑制することが出来ると言う作用及び効果が有
る。更に上記に加えて以下の作用効果が得られる。

【００５１】ａ車体が水平で上下に振動する時や前後又
は左右車輪から同位相で上下振動の入力を受ける時は、
作用力が懸架ばねに等分に作用して個々の作用輪ではバ
ネ定数が低く、車体がロールする時やランダムな車輪入
力を受ける時は大きな力が作用する側が主として懸架ば
ねを撓ませる事に成るので、当該作用輪では懸架ばね定
数が高くなるような現象になる。その結果として、同位
相の振動が主である通常の良路ではソフトな乗車感が得
られ、ランダム入力の凹凸な路面では支え感のある乗り
心地と操縦安定性が得られる。

【００５２】ｂ懸架シリンダと伝達シリンダを油路で連
通させる構成で有るので懸架ばねの配設位置を自在に設
定出来、搭載位置の選択自由度が高まる。

【００５３】ｃ懸架ばねが左右で１つになり、左右の特
性バラツキが減少する。

【００５４】ｄコーナリングによるロールだけでなく、
片荷などによる荷台の傾斜も抑制出来る。

【００５５】ｅ油圧であるので作動油に僅かの圧縮性が
あり、作用力に僅かのバネ要素が介在して、力の伝達が
円滑になる。

【００５６】ｆ自動的に振動エネルギーでロールやピッ
チングを抑制するので特別な制御や要素機器を必要とし
ない。よって、装置を搭載するスペースも小さく、経済
的である。

【００５７】ｇ左右や前後で作用力（懸架シリンダの変
位量）に差異が有る場合でも、懸架シリンダと伝達シリ
ンダの面積比を調整する事でそれぞれの作用力（懸架シ
リンダの変位量）設定が自在に出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るサスペンションの
略示背面図である。

【図２】他の実施の形態に係るサスペンションの略示平
面図である。

【図３】他の実施の形態に係るサスペンションの略示側
面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ車体２，３，２Ａ，３Ａ，２Ｃ，３Ｃ車輪４，５懸架シリンダ６懸架ばね８，９伝達シリンダ１０，１１油室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体と車輪との間に設けた前後又は左右
一対の第１，第２の懸架シリンダと、車体の任意の位置
に当接する懸架ばねと、懸架ばねに結合した一対の第
１，第２の伝達シリンダとからなり、第１の懸架シリン
ダと第１の伝達シリンダとの各油室を連通させると共に
第２の懸架シリンダの油室を第２の伝達シリンダの油室
に連通させたことを特徴とするサスペンション。
【請求項２】四輪車の車体前側左右と左右の前輪との
間、又は車体後側左右と左右の後輪との間に第１，第２
の懸架シリンダが配設されている請求項１のサスペンシ
ョン。
【請求項３】二輪車の車体前側と前輪との間に第１の
懸架シリンダを配設し、車体後側と後輪との間に第２の
懸架シリンダを配設している請求項１のサスペンショ
ン。
【請求項４】四輪車の車体前側と後側とにそれぞれ対
角線上に沿って第１，第２の懸架シリンダを二組設け、
且つ、第１，第２の懸架シリンダと連動する懸架ばねと
第１，第２の伝達シリンダを二組設けている請求項１の
サスペンション。
【請求項５】懸架シリンダと伝達シリンダとはシリン
ダチューブと、シリンダチューブ内にピストンを介して
移動自在に挿入したピストンロッドと、シリンダチュー
ブ内にピストンで区画された反ロッド側の油室とで構成
されている請求項１，２，３又は４のサスペンション。