JP2005529021A - 乗物用サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

番号７０は一般的にあらゆる地形における走行時の乗物用サスペンションシステムを示している。サスペンションシステム７０は複数の液（気）圧式シリンダ６，７，８及び９を含んでおり、これらは車輪１，２，３及び４をシャーシ５に相互接続するようにアレンジされている。液（気）圧式シリンダ６，７，８，及び９間の通流性はパイプ１５，１６，１７及び１９を介して提供され、これらのパイプは液（気）圧式シリンダ６，７，８及び９の上方チャンバまたは下方チャンバ間に延びている。

Description

本発明は少なくとも２対の車輪を有する乗物用のサスペンションシステムに関する。

サスペンションシステムの目的は前方降下、上下運動、ローリングなどに同時に耐え、広範なフレキシビリティによって快適な乗り心地を提供し、全ての車輪へかかる圧力をできるだけ等しく保つことである。

従来のサスペンションシステムではこれら全ての要求を満たすことはできないため、乗り心地において妥協しなければならず、乗り心地はスプリングの硬直性の影響を受けた。堅すぎるスプリングは荒い乗り心地を提供し、フレキシビリティを妨げる。柔らかいスプリングは柔らかい乗り心地を提供するが、乗物の操縦においてしばしば前方降下、上下運動、車体ローリング等の不都合な影響を与える。

従来のサスペンションシステムのもう一つの問題点としては、車輪上のスプリングが圧縮する際に運動エネルギーが蓄積され、スプリングが元の状態に戻る時にこのエネルギーが放出される点である。これは液（気）圧式ダンパーによる緩衝を必要とするシャーシの捻れと車輪の反撥を引き起こす。

よって、車軸のフレキシビリティから独立した広範な車輪のフレキシビリティを提供し、全ての車輪上にほぼ等しい圧力をかけ、車体のローリングがなく、前方降下と上下運動を最小限に抑え、運動エネルギーの蓄積を防いで快適な乗り心地を提供し、シャーシの捻れがないサスペンションシステムが求められている。

本発明により、乗物の車輪をシャーシに相互接続させる第１通流手段を介して互いに通流状態で接続されている複数の液（気）圧式シリンダを含んでおり、車輪の一つが移動すると、その車輪に実質的に垂直面で接続された液（気）圧式シリンダのピストンは共に、その車輪に接続されたシリンダと直接的に通流状態である液（気）圧式シリンダのピストンの反対方向の対応移動を生じさせ、これによって、連動する車輪を車体が通過する地面に接触させ、両方のシリンダと、これらを接続する通流手段の内部の液体体積が常に等しくなるようにしており、車輪と地面との接触性を高め、他方の車輪ペアに影響を及ぼすことなく、両シリンダと、これらを接続する他方のペア手段の内部の液体体積を等しく保ち、第２通流手段を介して両車輪の液（気）圧式シリンダを接続するようにアレンジされた一つあるいは複数の液（気）圧式シリンダ通流制御装置をさらに含んだ乗物用サスペンションシステムを提供する。

それぞれの液（気）圧式シリンダは上方チャンバと下方チャンバとを含むことができ、これらのチャンバはシリンダと連動するピストンによって分離されている。

液（気）圧式シリンダ内は空気圧又は他の気体圧式シリンダでも構わない。シリンダは水圧式シリンダでもよい。

作用時に、シリンダの上方チャンバ内の圧力が流体制御装置内の圧力より大きい時、流体制御装置のフィードバック回路はさらに等量の流体を両側車輪と通流する反対側シリンダの下方チャンバへと移動させ、地面と接触する車輪の移動をスピードアップし、これによって緩衝性を補助する。

流体制御装置はそれぞれの液（気）圧式制御シリンダ内の流体体積と通流手段内の流体体積を調整する手段を含んでおり、左側シリンダと、これらを接続する通流手段の流体体積が、右側シリンダと、これらを接続する通流手段の流体体積と実質的に等しくなるようにする。

このシステムはさらに、液体式シリンダと通流する流体制御装置と連動する高さ調節手段を含んでおり、車輪に対するシャーシの高さを調節する。

高さ調節手段はどのような適切な圧力手段にも接続することができ、典型的にはどのような適切な従来型のポンプ手段にも接続できる。高さ調節手段は車輪の前方ペア及び／又は後方ペア及び／又は両方に提供することができる。車輪の前方ペア及び後方ペア上の高さ調節手段はそれぞれ連動させることができる。

本発明のさらに別の特徴は、これから述べる詳細な説明において明らかになるであろう。しかしながら、この詳細な説明と好適実施例は本発明の説明のためであり、本発明の範囲内でのあらゆる変更や改良は当業者にとり自明であろう。

本発明を添付の図面を参照にして実施例によって説明する。図１と図２で示す、番号７０は一般的に、あらゆる地形における走行時の乗物用サスペンションシステムを示している。サスペンションシステム７０は複数の液（気）圧式シリンダ６，７，８，及び９を含んでおり、これらは車輪１，２，３及び４をシャーシ５に相互接続するようにアレンジされている。

液（気）圧式シリンダ６，７，８及び９間の通流性はパイプ１５，１６，１７及び１９を介して提供され、これらのパイプは液（気）圧式シリンダ６，７，８及び９の上方チャンバまたは下方チャンバ間に延びている。

圧搾空気力流体制御装置１２と１３は前輪１と２及び後輪３と４の間に通流状態で提供されており、車体が平らでない粗い地形を高速で走行する際の車輪１，２，３及び４と地面との接触性を高める。パイプ１５，１６，１７と１９は液（気）圧式シリンダの上方チャンバ及び下方チャンバと流体制御装置１２と１３間の通流を提供する。

図３で示す参照番号３０は液（気）圧式シリンダ６，７，８と９（図１）及びパイプ１５，１６，１７と１９内の流体体積を調節並びに均等化するため流体制御装置を示す。

流体制御装置３０は、制振チャンバ３８へのアクセスを提供する上方ポート３１、均等化チャンバ４１へのアクセスを提供する中間ポート３２，均等化チャンバ４５へのアクセスを提供する下方ポート３４、制振及び水平維持チャンバ４９へのアクセスを提供する入口ポート３７、遮断バルブ３５を介して水平維持ポート５１に接続された出口ポート３６、ピストン４６によって空気圧搾チャンバ４４と分離されている制振拡張チャンバ４８、流体拡張チャンバ５０、流体を分離するフランジ３９、及びチャンバ４３と４７を出入りする空気をフィルターするブリーザー３３を含む。

図４で示す参照番号６０は液（気）圧式シリンダを示しており、これは車体の車輪１，２，３と４（図１）をシャーシ５（図１）に相互接続するようにアレンジされており、典型的には車軸１０または１１（図１）を介して液（気）圧式シリンダ６０のラム６６に接続されている。液（気）圧式シリンダ６０は、ピストン６３によって分けられている上方チャンバ６２と下方チャンバ６４を含んでいる。上方ポート６１は上方チャンバ６２へのアクセスを可能にし、下方ポート６５は下方チャンバ６４へのアクセスを可能にしている。

図５で示す参照番号７０はあらゆる地形で使用される乗物用サスペンションシステム７０を示している。サスペンションシステム７０は複数の液（気）圧式シリンダ６０を含んでおり、車輪１，２，３及び４をシャーシ５と相互接続させるようにそれぞれアレンジされている。

液（気）圧式シリンダ６０間の流体通流はパイプ１５，１６，１７及び１９を介して達成される。パイプは液（気）圧式シリンダ６０の操作上方チャンバ６２あるいは下方チャンバ６４の間に延びる。車輪１，２，３及び４は典型的に車軸１０と１１（図１）を介して液（気）圧式シリンダ６０のラム６６に接続されている。

圧搾空気流体制御装置３０は前輪１と２間に通流状態で提供されており、車体が平らでない粗い地形を高速走行する際の車輪１，２，３と４及び地面２６との接触性を高める。パイプ１５，１６，１７と１９は液（気）圧式シリンダの上方チャンバ６２及び下方チャンバ６４と流体制御装置３０との間の通流を提供する。液（気）圧式ポンプ１４はパイプ２１と２２を介して通流状態で流体制御装置３０に接続されている。

液（気）圧式ポンプ１４はパイプ２２を介して制振／水平維持チャンバ４９に流体を提供する。制振／水平維持チャンバ４９は結合ピストン４０を制振チャンバ３８へ移動させて拡大する。結合ピストン４０が水平維持ポート５１．１を通って動くと、流体が遮断バルブを介してパイプ２１を通り液（気）圧式ポンプ１４に戻る。結合ピストン４０は別の遮断バルブ３５が開かれての遮断バルブ３５．１が閉まるまでこの位置を維持し続け、その後その位置に移動する。

図６に図示のごとく、車輪２が地面２６の凸部上を通るとき、ピストン６３．１は上向きに移動され、上方チャンバ６２．１内の流体を上方チャンバ６２．１からパイプ１５を介して矢印７１の方向へ排出させる。上方チャンバ６２．１の上部からの流体の移動により流体は液（気）圧式シリンダ６０．２の上方チャンバ６２．２へと誘導され、ピストン６３．２を車輪１と共に矢印７２の方向へ下方移動させ、地面２６との接触を維持することができる。同様に、ピストン６３．２の移動によって流体はパイプ１６を介して液（気）圧式シリンダ６０．３の下方チャンバ６４．３へ移動し、ピストン６３．３と車輪３とを上方に移動させる。同様に、車輪４の地面２６への接触は、液（気）圧式シリンダ６０．３の上方チャンバ６２．３と液（気）圧式シリンダ６０．４の上方チャンバ６２．４間をこれらのそれぞれのピストン６３．３と６３．４が移動して流体が通過することで達成される。

図７に図示のごとく、車輪１と２が地面２６の凸部上を通るとき、上方チャンバ６２．１と６２．２内の圧力は圧搾空気充填チャンバ４４．１内の圧力よりも大きく、ピストン６３．１と６３．２は上方に移動し、液（気）圧式シリンダ６０．１と６０．２の上方チャンバ６２．１と６２．２内の流体がパイプ１５を介して矢印７１，７２及び７３の方向へ移動する。上方チャンバ６２．１と６２．２からの流体の移動によって、流体は流体制御装置３０．１の制振チャンバ３８．１へと誘導され、結合ピストンが矢印７４の方向へ移動する。制振チャンバ４９．１内の流体は何処にも移動することができないため、ピストン４６．１は矢印７７の方向へ移動し、これによって圧搾空気充填チャンバ４４．１内の気体が圧縮される。結合ピストン３８．１から流体が移動すると、均等化チャンバ４５．１内の流体は矢印７５の方向に液（気）圧式シリンダ６０．１の下方チャンバ６４．１へ移動する。結合ピストン３８．１からの流体の移動は、同時に均等化チャンバ４１．１内の流体を矢印７６の方向に液（気）圧式シリンダ６０．２の下方チャンバ６４．２へ移動させる。

図８に示すように、流体制御装置３０（図５）をエアーバッグ２７にすることもできる。これは接続バー２８を介して液（気）圧式シリンダ６０．５に接続されている。代わりに、エアーバッグ２７を、例えばスプリング部材等のあらゆる適した押圧手段にすることもできる。下方チャンバ６４．５はパイプ１６と１９にそれぞれ接続されている。上方チャンバ６２．５はパイプ１５に接続されている。

図９に示すように、流体制御装置３０（図５）を液（気）圧式シリンダ６０．５にすることもでき、これは下方チャンバ６４．５からパイプ８１を介して圧搾空気弁２９に接続されている。液（気）圧式シリンダ６０．５は接続バー２８を介して液（気）圧式シリンダ６０．６に接続されている。上方チャンバ６２．６はそれぞれパイプ１６と１９に接続され、上方チャンバ６２．５はパイプ１５に接続されている。

本発明は前述の実施例に限定されるものではない。

図１は本発明による乗物用サスペンションシステムの一好適実施例の斜視図である。 図２は本発明による乗物用サスペンションシステムの一好適実施例の斜視図である。 図３は流体制御手段の一好適実施例の平面図とＡ−Ａ‘線に沿った断面図である。 図４は典型的な液（気）圧式シリンダを図示する。

図５、図６及び図７は本発明によるサスペンションシステムの一好適実施例の概略図であり、それぞれ休止状態、通常の操作状態、並びに粗い道路上の走行状態を示す。
図５は本発明によるサスペンションシステムの一好適実施例の概略図であり、休止状態を示す。 図６は本発明によるサスペンションシステムの一好適実施例の概略図であり、通常の操作状態を示す。 図７は本発明によるサスペンションシステムの一好適実施例の概略図であり、粗い道路上の走行状態を示す。 図８は本発明のサスペンションシステムのさらに別の実施例の概略図である。 図９は本発明のサスペンションシステムのさらに別の実施例の概略図である。

Claims (11)

1. 乗物の車輪をシャーシに相互接続させる第１通流手段を介して互いに通流状態で接続されている複数の液（気）圧式シリンダを含んでおり、車輪の一つが移動すると、その車輪に実質的に垂直面で接続された液（気）圧式シリンダのピストンは、その車輪に接続されたシリンダと直接的に通流状態である液（気）圧式シリンダのピストンの反対方向の対応移動を生じさせ、これによって、連動する車輪を車体が通過する地面に接触させ、両方のシリンダと、これらを接続する通流手段の内部の液体体積が常に等しくなるようにしており、車輪と地面との接触性を高め、他方の車輪ペアに影響を及ぼすことなく、両シリンダと、これらを接続する他方のペア手段の内部の液体体積を等しく保ち、第２通流手段を介して両車輪の液（気）圧式シリンダを接続するようにアレンジされた一つあるいは複数の液（気）圧式シリンダ通流制御装置をさらに含んだ乗物用サスペンションシステム。
2. それぞれの液（気）圧式シリンダは上方チャンバと下方チャンバとを含むことができ、これらのチャンバは該液（気）圧式シリンダと連動するピストンによって分離されていることを特徴とする請求項１記載のサスペンションシステム。
3. 液（気）圧式シリンダの上方チャンバ内の圧力が流体制御装置内の圧力より大きい時、該流体制御装置のフィードバック回路はさらに等量の流体を両側車輪と連動する反対側の液（気）圧式シリンダの下方チャンバに移動させ、地面と接触する車輪の移動を加速して緩衝性を補助することを特徴とする請求項２記載のサスペンションシステム。
4. 流体制御装置はそれぞれの液（気）圧式シリンダ内の流体体積と通流手段内の流体体積を調整する手段を含んでおり、左側シリンダと、これらを接続する通流手段の流体体積が、右側シリンダと、これらを接続する通流手段の流体体積と実質的に等しくなるようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のサスペンションシステム。
5. 液（気）圧式シリンダと通流する流体制御装置と連動する高さ調節手段をさらに含んでおり、車輪に対するシャーシの高さを調節することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のサスペンションシステム。
6. 高さ調節手段はどのような適切な圧力手段にも接続できることを特徴とする請求項５記載のサスペンションシステム
7. 高さ調節手段は車輪の前方ペア及び／又は後方ペア及び／又は両方に提供することができることを特徴とする請求項５又は６に記載のサスペンションシステム。
8. 車輪の前方ペア及び後方ペアに提供されている高さ調節手段はそれぞれ連動するようにアレンジされていることを特徴とする請求項７記載のサスペンションシステム。
9. 本明細書に記載されている発明によるサスペンションシステム。
10. 添付の図面に図示され、詳細に説明されたサスペンションシステム。
11. 本明細書に実質的に説明されているあらゆる改良又は組み合わせを含んだサスペンションシステム。

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