JP2005075232A - 車両用サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は車両用サスペンションに関し、車両停車時の快適性の改善を図った車両用サスペンションを提供することを目的とする。
【解決手段】 ショックアブソーバを、ピストンロッドを挿通するコントロールロッドと、コントロールロッドを回転させる駆動手段と、コントロールロッドとピストンロッド及びピストンロッドに取り付くピストンに形成され、駆動手段によるコントロールロッドの回転でシリンダの上室と下室とを連通／遮断させるオイル流路とで構成すると共に、車速を検出する車速センサと、駐車ブレーキの操作でＯＮ／ＯＦＦするブレーキスイッチとショックアブソーバの切換えスイッチと、これらの信号を入力するコントロールユニットとを備え、コントロールユニットは車速センサの検出信号とブレーキスイッチ，切換えスイッチの操作信号に基づき、車両停車状態で両スイッチのＯＮ操作時に駆動手段によりコントロールロッドを回転させてオイル流路を遮断させるように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ショックアブソーバを用いた車両用サスペンションに関する。

今日、車両のシャシ側のサスペンション（例えば、フロントサスペンション）には、スプリングの自由振動を抑制して走行時の乗り心地を良くするショックアブソーバが広く使用されている。
また、キャブオーバ型トラックにあっては、シャシ側のサスペンションに加え、キャブの乗り心地を良くする目的でキャブサスペンションが広く装着されており、このキャブサスペンションにも、キャブの乗り心地を改善する目的でショックアブソーバが広く使用されている（特許文献１参照。）。

尚、このショックアブソーバは、スプリングが受けた衝撃で発生する固有振動を吸収して振動を早く減衰させる機能の他、タイヤの接地性を高めて操縦安定性を向上させる機能も果たしている。
実用新案登録第２６０５１２９号公報

しかし乍ら、斯様にサスペンションにショックアブソーバが装着されていると、例えばキャブオーバ型トラックに於ては、停車時に風の外圧や乗員の移動，仮眠時の寝返り等でキャブが揺れたり、乗り降りの際にキャブが揺れて乗員に不快感を与えてしまうといった課題が残されていた。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、ショックアブソーバの不要な作動をなくして、車両停車時の快適性の改善を図った車両用サスペンションを提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、スプリングの固有振動を吸収するショックアブソーバを備えた車両用サスペンションに於て、上記ショックアブソーバを、シリンダ内に挿入されたピストンロッドの中心軸上を挿通するコントロールロッドと、ピストンロッドから突出するコントロールロッドの上部に取り付き、当該コントロールロッドを回転させる駆動手段と、コントロールロッドとピストンロッド及び当該ピストンロッドに取り付くピストンに形成され、上記駆動手段によるコントロールロッドの回転でピストン上部のシリンダの上室とピストン下部の下室とを連通／遮断させるオイル流路とで構成すると共に、車両の車速を検出する車速センサと、駐車ブレーキの操作でＯＮ／ＯＦＦするブレーキスイッチと、ショックアブソーバの切換えスイッチと、上記車速センサの検出信号とブレーキスイッチ，切換えスイッチの各操作信号を入力するコントロールユニットとを備え、コントロールユニットは、車速センサの検出信号とブレーキスイッチ，切換えスイッチの操作信号に基づき、車両停車状態で両スイッチのＯＮ操作時に上記駆動手段によりコントロールロッドを回転させて、前記オイル流路を遮断させることを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、請求項１記載の車両用サスペンションに於て、ショックアブソーバは、キャブオーバ型トラックのフロントサスペンションと、キャブとフレームとの間に介装されたキャブサスペンションに、夫々、装着されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、例えば停車時での仮眠中に風や寝返りで車体が揺れず快適な仮眠が可能となると共に、車内での読書やメモ作成が快適にでき、また、乗り降りの際に車体が揺れないため、従来に比しより安全，確実に乗り降りできる等の利点を有する。
また、請求項２に係る発明によれば、停車時での仮眠中に風や寝返りでキャブが揺れず快適な仮眠が可能となると共に、キャブ内での読書やメモ作成が快適にでき、また、乗り降りの際にキャブが揺れないため、従来に比しより安全，確実に乗り降りできる利点を有する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図６は請求項１及び請求項２に係る発明の一実施形態を示し、図１に於て、１はフロントサスペンション３とキャブサスペンション５にショックアブソーバ７を用いたキャブオーバ型トラック（以下、「トラック」という）を示し、フロントサスペンション３は、複数枚のリーフスプリング９，１１，１３を用いた従来周知の平行リーフスプリング式で、リーフスプリング９の一端はフレーム１５に固着されたスプリングブラケット１７にピン１９を介して取り付き、スプリング９の他端はシャックル２１を介してフレーム１５に取り付けられている。

そして、リーフスプリング１３の中央付近にアクスル２３がＵボルトによって取り付き、当該アクスル２３側のブラケット２５とフレーム１５側のブラケット２７との間に前記ショックアブソーバ７が装着されている。尚、図中、２９はフロントタイヤである。
また、キャブサスペンション５も、従来と同様、キャブ３１の前後左右とフレーム１５との間にブラケット３３，３５を介して介装されたコイルスプリング３７とショックアブソーバ７とからなり、リーフスプリング９，１１，１３やコイルスプリング３７の自由振動をショックアブソーバ７で抑制して、走行時の乗り心地の改善が図られている。

しかし、斯様にショックアブソーバ７がフロントサスペンション３やキャブサスペンション５に装着されていると、既述したように停車時に風の外圧や乗員の移動，仮眠時の寝返り等でキャブ３１が揺れたり、乗り降りの際にキャブ３１が揺れて乗員に不快感を与えてしまう課題が残されていた。
そこで、本実施形態は、上記ショックアブソーバ７に改良を加えて、斯かる不具合を解消したものである。

図２はキャブ３１後部のキャブサスペンション５に装着されたショックアブソーバ７の内部構造を示し、以下、その構造を図面に基づいて説明するが、キャブ３１前部のキャブサスペンション５やフロントサスペンション３に装着されたショックアブソーバ７も図２のショックアブソーバ７と同一構造であるため、それらの説明は省略する。
ショックアブソーバ７は、従来周知のツイン・チューブ式の減衰力可変式ショックアブソーバと類似の構造からなり、図中、３９は内筒４１と外筒４３からなる二重構造のシリンダで、内筒４１と外筒４３の間の空間４５は下部で連通してオイルの補助タンクになっている。

そして、内筒４１内に、ピストン４７が取り付くピストンロッド４９がスライド自在に挿入されており、ピストンロッド４９はシリンダ３９の上部を覆う筒状のカバー部材５１に貫通，固着されている。そして、カバー部材５１から上方に突出するピストンロッド４９が、マウント部材５３を介してキャブ３１側のブラケット３３に取り付き、また、シリンダ３９の下部が、これに取り付く支持部材５５とマウント部材５３を介してブラケット３５に取り付けられている。

更に、ピストンロッド４９の中心軸上に設けられたコントロールロッド挿通孔５７に、コントロールロッド５９が回転可能に挿通している。そして、ピストンロッド４９から突出するコントロールロッド５９の上部にロータリ・ソレノイド（駆動手段）６１が取り付けられており、当該ロータリ・ソレノイド６１は、後述するコントロールユニット６３の指令でコントロールロッド５９を一方向に９０°宛回転させるようになっている。

図３及び図４はショックアブソーバ７の要部拡大断面図を示し、図中、６５，６７はピストン４７で区画されたシリンダ３９（内筒４１）のピストン上部の上室とピストン下部の下室で、ピストン４７とピストンロッド４９，コントロールロッド５９に、コントロールロッド５９の回転で上室６５と下室６７とを連通／遮断させるオイル流路６９が設けられている。

即ち、図３に示すようにピストン４７の上部側には、上面とピストンロッド４９が取り付くその内面とに開口する断面Ｌ字状の貫通孔７１，７３が、ピストンロッド４９を挟んで１８０°の間隔を空けて設けられており、貫通孔７１のピストン４７上面の開口部は圧側オイル流出口７５として機能し、貫通孔７３のピストン４７上面の開口部は伸側オイル流入口７７として機能する。

そして、ピストン４７上方のピストンロッド４９の外周には、圧側オイル流出口７５を閉鎖する弾性材からなる圧側バルブ７９がリテーナ８０等によって取り付けられているが、伸側オイル流入口７７と圧側バルブ７９との間には若干の隙間が形成されて、伸側オイル流入口７７は「常開」となっている。
同様に、ピストン４７の下部側には、下面とピストンロッド４９が取り付くその内面とに開口する断面Ｌ字状の貫通孔８１，８３が前記貫通孔７１，７３と同一平面上に設けられており、貫通孔８１のピストン４７下面の開口部は圧側オイル流入口８５として機能し、貫通孔８３のピストン４７下面の開口部は伸側オイル流出口８７として機能する。

そして、ピストン４７から下方に突出するピストンロッド４９の先端に螺着したスプリング支持部材８９によって、コイルスプリング９１がピストンロッド４９に巻装されている。そして、当該コイルスプリング９１のバネ力で、伸側バルブ９３がピストン４７の下面に圧接して伸側オイル流出口８７を閉鎖しているが、圧側オイル流入口８５と伸側バルブ９３との間には若干の隙間が形成されて、圧側オイル流入口８５は「常開」となっている。

一方、図３に示すようにピストンロッド４９には、ピストン４７の内面に開口する貫通孔７１，７３，８１，８３に対応して４つの貫通孔９５，９７，９９，１０１がコントロールロッド挿通孔５７に連通して設けられている。
そして、コントロールロッド５９の外周には、上下方向に溝１０３，１０５が１８０°の間隔を空けて設けられており、図３の位置に溝１０３，１０５があるとき、一方の溝１０３を介して貫通孔９５，９９が連通すると共に、他方の溝１０５を介して貫通孔９７，１０１が連通するようになっている。

従って、図３の位置に溝１０３，１０５が配置されるようにコントロールロッド５９を操作すれば、貫通孔７１，８１間が貫通孔９５，９９と溝１０３で連通し、貫通孔７３，８３間が貫通孔９７，１０１と溝１０５で連通する。
そして、既述したロータリ・ソレノイド６１の駆動で、図４の如くコントロールロッド５９が一方向に９０°回転すると、溝１０３，１０５が貫通孔９５，９７，９９，１０１からずれて、貫通孔７１，８１間及び貫通孔７３，８３間が、夫々、コントロールロッド５９で遮断されるようになっている。

このようにオイル流路６９は、貫通孔７１，７３，８１，８３，９５，９７，９９，１０１と溝１０３，１０５で構成されている。
而して、上記ロータリ・ソレノイド６１はコントロールユニット６３の指令で駆動するように構成されており、図１及び図５に示すようにコントロールユニット６３には、トラックの車速を検出する車速センサ１０７と、駐車ブレーキのレバー操作でＯＮ／ＯＦＦするブレーキスイッチ１０９と、インストルメントパネルに装着されたショックアブソーバ７の切換えスイッチ１１１が接続されている。

そして、コントロールユニット６３は、車速センサ１０７の検出信号とブレーキスイッチ１０９，切換えスイッチ１１１の操作信号に基づき、通常走行時はコントロールロッド５９を図３の状態とする一方、車両停車状態で両スイッチ１０９，１１１のＯＮ操作時に、ロータリ・ソレノイド６１によりコントロールロッド５９を図３の状態から図４の如く９０°回転させて、前記オイル流路６９を遮断させるようになっている。そして、駐車ブレーキのレバー操作でブレーキスイッチ１０９がＯＦＦ操作されたり、切換えスイッチ１１１がＯＦＦ操作されたり、或いはまた、トラックが動いて車高が検知されると、コントロールユニット６３はロータリ・ソレノイド６１に指令を送出し、コントロールロッド５９を更に９０°回転させてオイル流路６９を開放させるようになっている。

本実施形態はこのように構成されているから、ブレーキスイッチ１０９と切換えスイッチ１１１がＯＦＦ操作されてトラック１が通常走行時にあるとき、車速センサ１０７によって車高が検知されてコントロールロッド５９は図３の状態にある。
このため、ショックアブソーバ７の圧縮時（バウンド時）にピストンロッド４９が下方に移動すると、下室６７のオイルは、「常開」の圧側オイル流入口８５から貫通孔８１，貫通孔９９，溝１０３，貫通孔９５，貫通孔７１，圧側オイル流出口７５を通り、圧側バルブ７９を押し上げて上室６５に流れ、この時のオイルの流動抵抗によって図６の如くショックアブソーバ７による通常の減衰力が発生する。

また、ショックアブソーバ７の伸長（リバウンド）によってピストンロッド４９が上方に移動すると、上室６５のオイルは、「常開」の伸側オイル流入口７７から貫通孔７３，貫通孔９７，溝１０５，貫通孔１０１，貫通孔８３，伸側オイル流出口８７を通り、コイルスプリング９１のバネ力に抗して圧側バルブ７９を押し下げて下室６７に流れ、この時のオイルの流動抵抗によって図６の如くショックアブソーバ７による通常の減衰力が発生することとなる。

そして、トラック１が停車し、ブレーキスイッチ１０９と切換えスイッチ１１１がＯＮ操作されると、車速センサ１０７の検出信号とブレーキスイッチ１０９，切換えスイッチ１１１の操作信号に基づき、コントロールユニット６３はロータリ・ソレノイド６１に指令を送出して、コントロールロッド５９を図３の状態から図４の如く９０°回転させてオイル流路６９を遮断させるため、上室６３と下室６５間のオイルの移動が遮断されて、ショックアブソーバ７のピストンロッド４９が固定されることとなる。

このため、この停車状態で乗員がキャブ３１内で移動したり乗り降りしても、ショックアブソーバ７の圧縮／伸長がないため、キャブ３１の揺れが防止されることとなる。
このように本実施形態は、車両停車時に車速センサ１０７による車速「０」の検出信号とブレーキスイッチ１０９，切換えスイッチ１１１のＯＮ操作信号に基づき、コントロールユニット６３の制御でショックアブソーバ７のピストンロッド４９を固定させるようにしたので、
「1」仮眠中に風や寝返りでキャブ３１が揺れず、快適な仮眠が可能となる。

「2」駐車時の読書やメモ作成が快適にできる。
「3」キャブ３１の乗り降りの際にキャブ３１が揺れないため、従来に比しより安全，確実に乗り降りできる、等の利点を有する。
尚、上記実施形態は、フロントサスペンションとキャブサスペンションにショックアブソーバを備えたキャブオーバ型のトラックについて説明したが、キャブサスペンションのないトラックのフロントサスペンションに本発明を適用したり、ショックアブソーバを用いたトラックやバスのエアサスペンションに本発明を適用できることは勿論、その他、エアサスペンションを用いた乗用車に本発明を適用することも可能であるし、また、例えば図７に示すようにアッパリンク１１３，ロアリンク１１５，サードリンク１１７やコイルスプリング１１９，ショックアブソーバ１２１，スタビライザ１２３等からなる従来周知の乗用車のマルチリンク型フロントサスペンション１２５等に適用してもよい。

而して、これらの各実施形態によっても、車両停車時に車速センサによる車速「０」の検出信号とブレーキスイッチ，切換えスイッチのＯＮ操作信号に基づき、コントロールユニットの制御でショックアブソーバのピストンロッドを固定させることで、図１の実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能である。

請求項１及び請求項２の一実施形態に係るフロントサスペンションとキャブサスペンションを備えたトラックの概略構成図である。 ショックアブソーバの断面図である。 図２に示すショックアブソーバの要部拡大断面図である。 図２に示すショックアブソーバの要部拡大断面図である。 ショックアブソーバの制御ブロック図である。 ショックアブソーバの制御フローチャートである。 従来の乗用車のマルチリンク型フロントサスペンションの全体斜視図である。

符号の説明

１ トラック
３ フロントサスペンション
５ キャブサスペンション
７，１２１ ショックアブソーバ
９，１１，１３ リーフスプリング
１５ フレーム
２１ シャックル
２３ アクスル
３１ キャブ
３３，３５ ブラケット
３７ コイルスプリング
３９ シリンダ
４１ 内筒
４３ 外筒
４７ ピストン
４９ ピストンロッド
５７ コントロールロッド挿通孔
５９ コントロールロッド
６１ ロータリ・ソレノイド
６３ コントロールユニット
６５ 上室
６７ 下室
６９ オイル流路
７１，７３，８１，８３，９５，９７，９９，１０１ 貫通孔
１０３，１０５ 溝
７５ 圧側オイル流出口
７７ 伸側オイル流入口
７９ 圧側バルブ
８５ 圧側オイル流入口
８７ 伸側オイル流出口
９１，１１９ コイルスプリング
９３ 伸側バルブ
１０７ 車速センサ
１０９ ブレーキスイッチ
１１１ 切換えスイッチ
１１３ アッパリンク
１１５ ロアリンク
１１７ サードリンク
１２３ スタビライザ
１２５ マルチリンク型フロントサスペンション

Claims (2)

1. スプリングの固有振動を吸収するショックアブソーバを備えた車両用サスペンションに於て、
   上記ショックアブソーバを、シリンダ内に挿入されたピストンロッドの中心軸上を挿通するコントロールロッドと、ピストンロッドから突出するコントロールロッドの上部に取り付き、当該コントロールロッドを回転させる駆動手段と、コントロールロッドとピストンロッド及び当該ピストンロッドに取り付くピストンに形成され、上記駆動手段によるコントロールロッドの回転でピストン上部のシリンダの上室とピストン下部の下室とを連通／遮断させるオイル流路とで構成すると共に、
   車両の車速を検出する車速センサと、
   駐車ブレーキの操作でＯＮ／ＯＦＦするブレーキスイッチと、
   ショックアブソーバの固定操作スイッチと、
   上記車速センサの検出信号とブレーキスイッチ，固定操作スイッチの各操作信号を入力するコントロールユニットとを備え、
   コントロールユニットは、車速センサの検出信号とブレーキスイッチ，固定操作スイッチの操作信号に基づき、車両停車状態で両スイッチのＯＮ操作時に上記駆動手段によりコントロールロッドを回転させて、前記オイル流路を遮断させることを特徴とする車両用サスペンション。
2. ショックアブソーバは、キャブオーバ型トラックのフロントサスペンションと、キャブとフレームとの間に介装されたキャブサスペンションに、夫々、装着されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション。

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